Технология объяснения науки

В издательстве Альпина нон-фикшн вышла книга Игоря Иванова, физика-теоретика и популяризатора науки, «Объясняя науку. Руководство для авторов научно-популярных текстов». IQ.HSE публикует фрагмент, в котором автор разбирает примеры научных новостей и объясняет, как корректно, но при этом популярно и исчерпывающе написать об открытиях в физике.

Дьявол в деталях

Любой текст, если только это не буквальный перевод с другого языка, отражает то, насколько автор понимает обсуждаемую тему. Уровень знаний автора виден в выборе слов, в формулировке утверждений, в подборе этих самых утверждений и их последовательности. Поэтому автору научно-популярной новости всегда приходится включать собственную «объяснятельную» компоненту, даже если ему самому кажется, что он беспристрастно излагает предмет. И когда он пытается объяснять без достаточного понимания вопроса, то говорит зачастую не то и не так. Он наверняка уже посмотрел, как эта тема освещена в чужих новостях, и ему захотелось добавить что-то свое. Он добавляет — и ему кажется, что текст стал оригинальнее, интереснее. А на самом деле он, даже не заметив, запросто мог исказить смысл и полностью сместить акценты, создав у читателя неправильную устойчивую ассоциацию.

Отсюда следует простой, но довольно болезненный для многих вывод: если неспециалисту кажется, будто текст написан складно и там нет ошибок, это вовсе не значит, что их там действительно нет. Может статься, что они есть, что текст совершенно неправилен, но, чтобы это осознавать, надо хорошо разбираться в теме. Когда на критику специалиста следует реакция в духе: «А мы в редакции посмотрели и, по нашему мнению, все нормально», то это, увы, логическая ловушка.

Чтобы подчеркнуть, какого типа огрехи я имею в виду, давайте подробно разберем несколько примеров. Заранее предупреждаю читателя: сейчас начнется работа над сутью обсуждаемого материала, и, чтобы прочувствовать все недочеты предлагаемого текста, нам неизбежно придется погрузиться в физику явления.

Начнем с фразы, которая могла бы встретиться в научно-популярной новости про нейтрино, написанной неспециалистом для широкой публики:

Нейтрино — элементарные частицы, которые «отвечают» за слабое взаимодействие.

Эта фраза ошибочна, но читатель, ничего не знающий ни про нейтрино, ни про слабые взаимодействия, этого не заметит. Он впитает эту фразу, и у него в голове сложится первая цепочка: есть такое особенное взаимодействие, которое называется слабым, есть такие частицы — нейтрино, про них дальше в новости пойдет речь, и еще есть какая-то связь между нейтрино и слабым взаимодействием, они в каком-то смысле за него отвечают. Последующий рассказ, а также другие научно-популярные новости на эту тему будут строиться уже не в пустом понятийном пространстве, а достраивать эту цепочку. Она может подкрепляться, когда читатель увидит, что в других новостях тоже упоминаются частицы, отвечающие за слабое взаимодействие. Но рано или поздно он наткнется на конфликт понятий: выяснится, что за слабое взаимодействие отвечают другие частицы, с совершенно иными свойствами. И тогда читатель должен будет для себя решать: кому доверять или не доверять, и в какой степени. Катастрофы, конечно, не произойдет, но для читателя это станет дополнительной работой, которую он будет вынужден проделывать самостоятельно. И не факт, что он ее проделает, а не махнет рукой, просто оставив в своей голове всю эту конструкцию в полуразрушенном виде.

Ошибка в нашем примере не связана с упрощением и потому исправляется легко.

Нейтрино — уникальные элементарные частицы, чувствительные только к слабому взаимодействию.

Заметьте, текст не усложнился. В нем лишь «отвечают» заменено на «чувствительные» и добавлено важное уточнение о том, в чем заключается реальная связь между нейтрино и слабым взаимодействием: нейтрино не чувствуют никакие другие силы в микромире (да-да, есть, конечно, гравитация, она действует на всех, включая нейтрино, но для физики микромира она не важна — хотя, если очень хочется, это тоже можно упомянуть). Более того, нейтрино — единственные известные частицы с таким свойством, что делает их по-настоящему особыми, непохожими на другие частицы. Отсюда и эпитет «уникальные»: пусть он приведен и без подробной расшифровки, читатель в своей голове поставит дополнительную галочку напротив слова «нейтрино».

Если вам этот простой пример кажется несколько искусственным, то вот другой, очень похожий. Вы наверняка встречали его в сети:

Именно благодаря бозону Хиггса все частицы приобретают массу.

В этой расхожей фразе есть сразу две ошибки. Во-первых, за массу частиц отвечает не бозон, а поле Хиггса. Бозон — создание эфемерное. Он рождается в столкновении и тут же распадется. Он ничего не способен сделать за свою быстротечную жизнь. А вот поле Хиггса разлито по всей Вселенной, оно везде — и в космосе, и в воздухе, и внутри нас. Сквозь это поле движутся обычные частицы, и из-за того, что они с этим полем «сцеплены», возникает инертность, которую мы воспринимаем как массу.

Во-вторых, поле Хиггса — далеко не единственный источник масс! 99% массы протонов и нейтронов, а значит, и всех макроскопических тел, возникает совсем иначе, не за счет поля Хиггса. Про нейтрино мы вообще толком не знаем, откуда берется их масса — может быть, поле Хиггса тоже играет тут какую-то роль. А вот, например, масса черных дыр точно к полю Хиггса отношения не имеет. Поэтому корректнее говорить: «Поле Хиггса отвечает за возникновение масс у всех известных фундаментальных частиц», чтобы оставить в стороне протоны и другие составные частицы.

Вы можете сказать: ну какая разница, поле или бозон, все или не все частицы? Все равно читатель, который слышит об этом впервые, уловит для себя только одно: «что-то хиггсовское отвечает за какие-то массы». Разве этого недостаточно?

Этого было бы достаточно, если бы читатель прочитал про хиггсовский бозон в первый и последний раз в своей жизни и больше никогда не сталкивался бы с этой темой и не думал про нее. Но любопытный читатель неизбежно будет возвращаться к этому вопросу снова и снова (ведь он любопытен). Он будет встречать другие новости или споры в соцсетях про бозон Хиггса. В какой-то момент он начнет задавать себе вопросы и осознает: что-то тут не сходится. А сколько вокруг нас бозонов Хиггса, раз они создают массу всех макроскопических тел? А что, в воде бозонов Хиггса больше, чем в воздухе? Зачем тогда искать бозон на коллайдере, если их и так в природе полно? Погодите, как это их вокруг нас нет? Как тогда бозон Хиггса умудряется создать массу, если он нестабильный и тут же распадается?

Видите, из одной неаккуратной фразы логически вытекает каскад совершенно естественных вопросов, на которые читатель не может ответить сам. Обратите внимание: это не настоящие вопросы по физике, они не про природу. Они порождены сумятицей, которую искусственно вызвал в голове читателя неверный подбор слов. Если читателю повезет, специалист вместе с ним терпеливо разберет всю эту неправильную схему по винтикам и пересоберёт ее заново, уже в правильном виде. Но для этого читатель должен признать, хотя бы для себя, что у него изначально сформировалась неверная картина явления. Видите, сколько страданий от ошибочного подбора слов!

Вот еще один пример, совсем недавний, на этот раз из экспериментальной физики: новость с заголовком:

Совершен прорыв в создании рекордно мощного коллайдера

Здесь мы встречаем все ту же гипертрофированную сенсационность. Но оставим ее в стороне и обратим внимание на один конкретный пассаж про мюоны и перспективы мюонного коллайдера:

Данные частицы, как и электроны, имеют отрицательный заряд, однако их масса намного больше. Это позволяет создать пучки частиц с рекордной энергией, которая в 10 раз больше, чем в Большом адронном коллайдере.

Прочитайте эти строчки внимательно, потому что сейчас мы проанализируем их, что называется, вдоль и поперек. Здесь есть два момента, которые следует разобрать.

Во-первых, переход от первого утверждения ко второму. Он воспринимается так: «У мюонов масса намного больше, чем у электронов, — и, следовательно, из них можно сделать пучки рекордной энергии». Читатель-новичок проглотит эту связку (раз говорят, что можно, значит можно), но продвинутый читатель, активно интересующийся физикой частиц и коллайдерами, застынет в некотором недоумении: хм, что-то я не понял, а какая тут связь между массой и энергией? Формула Эйнштейна, что ли? Но почему тогда сравнивают мюоны с электронами, а не с протонами, которые еще тяжелее и используются в Большом адронном коллайдере? И вообще, мюоны же нестабильны и живут всего микросекунду — как из них пучки-то делать?

Все эти вопросы подвиснут без ответов, поскольку в короткой новости никто ничего и не пытается объяснять. Между тем связь есть, но она опосредованная. Электронные пучки не удается разогнать в циклических ускорителях до больших энергий, потому что электроны тратят очень много энергии на синхротронное излучение. Их пытаются ускорить, всаживают в них дополнительную порцию энергии, но они тут же, за один оборот по кольцу, теряют этот запас. При фиксированной энергии и радиусе кольца мощность синхротронного излучения обратно пропорциональна четвертой степени массы. Это очень крутая зависимость! Она мешает разгонять электроны именно потому, что те легкие. А вот для мюонов и тем более протонов эти потери энергии на порядки меньше — именно поэтому их можно ускорять до существенно больших энергий и долго удерживать на круговой орбите.

В новости ничего этого не сказано, и связь между двумя утверждениями отсутствует. Читателю, который хоть немножко подумает над смыслом новости, придется как-то их соединять самостоятельно — и без знания основ ускорительной физики он это сделает неправильно.

И теперь внимание, вопрос: есть ли в этом месте новости фактическая ошибка? Нет. Но противоестественная состыковка утверждений, даже если они формально корректны, приводит к ошибочному пониманию ситуации.

Второй момент — про недвусмысленное заявление о том, что теперь якобы достижимы мюонные пучки с энергией в 10 раз больше, чем в Большом адронном коллайдере (БАК). Здесь на самом деле речь идет не про пучки, а про отдельные частицы, но не будем к этому придираться. Главное, что от таких чисел у специалиста полезут глаза на лоб. В 10 раз больше энергии БАК?! Погодите, есть проекты мюонных коллайдеров на полную энергию 0,125 ТэВ, есть проекты на 3–4 ТэВ, но это все равно меньше энергии столкновений на БАК, где она достигает 13–14 ТэВ. А тут заявляют про сотню ТэВ? Да как они это собираются делать, в каком кольце удерживать?!

Чтобы разобраться, что тут имелось в виду, я заглянул в исходную научную статью. Там сотен ТэВ никто не обещает, ограничиваясь лишь формулировкой «будущие мюонные коллайдеры на несколько ТэВ». В ссылках упоминается, впрочем, и совсем недавний проект мюонного коллайдера с энергией столкновений 14 ТэВ внутри нынешнего туннеля БАК. Хорошо, это уже равно энергии Большого адронного коллайдера, но где же 10-кратное преимущество? Порывшись в докладах конференций и технических сообщениях, я наконец-то нашел упоминания про энергии мюонного коллайдера в 100 и даже 1000 ТэВ. Но это пока что просто фантазии, никакого проекта здесь и близко нет, речь идет лишь о принципиальных горизонтах технологий.

Ситуация прояснилась лишь после прочтения пресс-релиза экспериментальной группы. Там есть фраза:

A muon accelerator could replace the Large Hadron Collider (LHC), providing at least a ten-fold increase in energy for the creation of new particles.

Бинго! Теперь все стало на свои места. Имеется в виду стандартный проект мюонного коллайдера с энергией столкновения мюон-антимюонной пары в 3–4 ТэВ, но сравнивается она не с энергией столкновений цельных протонов в БАК, а с энергией жесткого соударения «кусочков» протонов, кварков или глюонов. Дело в том, что быстро летящий протон — это не точечная частица, а облачко из большого числа кварков, антикварков и глюонов, каждый из которых несет очень небольшую долю энергии цельного протона. Когда сталкиваются два протона и рождается новая тяжелая частица, то она возникает при соударении именно этих кусочков — и такое столкновение, как правило, обладает намного меньшей энергией.

А вот для мюонов такой проблемы нет, они точечные частицы. Если два мюона сталкиваются, то на рождение новой частицы целиком идет вся их энергия. Поэтому-то мюонный коллайдер потенциально способен рождать гипотетические тяжелые частицы с массой в 3 ТэВ куда более эффективно, чем Большой адронный коллайдер. Но никакого универсального числа тут дать нельзя, поскольку результат научного соперничества между будущим мюонным коллайдером и БАК зависит не только от их инструментальных характеристик, но и от того, есть ли новые частицы вообще и каковы их свойства. Так что «десятикратное преимущество» в пресс-релизе призвано дать читателю лишь общее впечатление возможностей мюонного коллайдера.

Добавлю также, что в заголовке англоязычного пресс-релиза тоже громыхает слово «прорыв», а в самой научной статье прямым текстом говорится об «основополагающих» результатах статьи: «The seminal results presented in this paper…» Но надо понимать, что, какие бы слова тут ни использовались, перспективы мюонного коллайдера все равно остаются туманными. Научное сообщество в физике частиц недавно сделало свой выбор: следующим крупным ускорителем станет новый электрон-позитронный коллайдер на довольно скромную энергию. Он запланирован на 2030–2040-е годы. Мюонный коллайдер если и будет создан, то только в виде следующего проекта, и случится это не ранее второй половины XXI века. Сейчас был сделан лишь один, пусть и важный, шаг на пути к тому, чтобы мюонный коллайдер стал реальностью.

Вот теперь, после такого мини-погружения в тему, я надеюсь, вам становится ясно, что две приведенные фразы из краткой русскоязычной новости вкупе с ее заголовком создают у читателя неверное представление о развитии этой области. Такой результат дает упрощение уже упрощенного текста.

Кстати, обращу внимание, что автор русскоязычной новости написал свою заметку вовсе не по пресс-релизу, а по новости англоязычной, которая появилась на сайте Phys.org. Все те перлы, которые мы разобрали выше, есть и там:

Muons are particles like electrons, but with much greater mass. This means they could be used to create beams with ten times more energy than the Large Hadron Collider.

Это, впрочем, никакое не оправдание, а еще одна иллюстрация к тезису о том, что надо чувствовать, по каким источникам можно писать новость, не боясь «вляпаться», а по каким — нет. Скажу прямо: любимый российскими научными журналистами портал Phys.org — источник посредственных, а порой и откровенно плохих новостей. Это «фастфуд» физического научпопа, от которого у вас может случиться информационное отравление, если брать оттуда все без разбора. Лучше не переводите ничего с этого ресурса. Даже если вас что-то зацепило, откройте исходную статью и пишите по ней.

Все эти примеры подробного, даже занудного анализа я привел лишь для того, чтобы постараться убедить вас: нечеткое понимание предмета может привести к неправильному выбору слов. Эти слова зафиксируются в сознании тысяч читателей и породят ошибочное звено в их картине мира. Одно звено — мелочь, но автор без знания предмета, сам того не замечая, может порождать их пачками. И если все научно-популярные новости будут содержать такие ошибочно используемые слова или неправильно сформулированные утверждения десятками, то у всей аудитории любознательных, но некритично настроенных неспециалистов в голове наступит хаос. И этот хаос, разумеется, будет поддерживаться благодаря спорам на форумах и в соцсетях, в личном общении.

Качественный научпоп должен с этим хаосом бороться, а не множить его!

Предугадывать реакцию читателя

Начиная с этого момента будем считать, что вы как автор новости более-менее разбираетесь в предмете и не допускаете ошибок наподобие тех, что мы анализировали выше. Но это еще не значит, что все ваши формулировки с ходу получатся оптимальными! Здесь я имею в виду не стиль, не язык, а сами утверждения. То, что вы считаете важным сказать, а о чем — умолчать.

Выбирая ту или иную формулировку при описании явления, старайтесь представлять, какой отклик она вызовет у потенциальной аудитории. Если стремиться все выражать максимально корректно, придется использовать точные термины и достаточно сложный язык. Упрощать язык без потери точности можно только за счет раздувания объема текста. Однако в какой-то момент простой, но разбухший текст новости перестанет легко читаться, да и специалисту тоже будет скучно продираться через длинные простые пояснения. Поэтому приходится держать баланс между корректностью, упрощением и объемом. Где именно находится этот баланс, зависит и от вашего решения, и от потенциальной аудитории новости.

При изложении темы постарайтесь предугадывать реакцию читателя из каждой целевой аудитории. Какое-то явление может показаться неспециалисту крайне странным — настолько, что он усомнится в ваших словах. Если вы предчувствуете такую опасность, если вы уже рассказывали об этом вопросе неспециалистам и знаете, что здесь возникает недоумение, заострите внимание на этом моменте, подчеркните необычность эффекта явно, постарайтесь сослаться на дополнительную информацию.

Скажем, если речь идет про те же мюонные коллайдеры, читателя может смутить сам факт того, как можно собирать в пучки, удерживать и ускорять частицы, которые живут всего две микросекунды — они же распадутся по пути! Если вы пишете новость для новичков, то этот момент стоит специально объяснить:

Мюоны — частицы нестабильные и распадаются за считаные микросекунды. Но здесь на помощь приходит эффект теории относительности — релятивистское замедление времени при движении со скоростью, близкой к скорости света. Если успеть за долю микросекунды получить мюоны, собрать их в пучки и начать ускорять, то дальше их «живучесть» будет быстро расти с увеличением энергии. Поэтому удерживать и сталкивать пучки — не такая уж и проблема. Самое главное, оперативно выполнить первые шаги.

Или вот большая тема: физики обнаруживают в том или ином веществе коллективные колебания с экзотическими свойствами, но читатели (а порой и сами авторы научно-популярных новостей) видят здесь сенсационное открытие новой фундаментальной частицы. Если вы пишете взвешенную новость про такую работу и знаете, что отдельные СМИ уже растрезвонили о большущем открытии, будет очень полезно это прямо упомянуть. Например, в своей новости про «синтетический магнитный монополь» я посчитал необходимым не только сказать, что магнитный монополь тут ненастоящий, но и отдельно упомянуть, что многие новости и даже исходный пресс-релиз неверно передают положение дел.

Несмотря на такое положение дел, физики в последние годы довольно регулярно сообщают об экспериментальных исследованиях монополей. Парадокса тут никакого нет: все те объекты, про которые физики говорят, — это не новые элементарные частицы, не настоящие магнитные монополи, а некие объекты, которые в чем-то на них похожи.

И далее, после абзаца о других примерах ненастоящих магнитных монополей, я продолжил:

На днях в журнале Nature была опубликована статья, в которой сообщается о реализации еще одного примера системы, которая в чем-то ведет себя наподобие магнитного монополя. Поскольку эта публикация всколыхнула СМИ и стала поводом для многочисленных неточных сообщений, лишний раз подчеркнем — это ни в коей мере не настоящий магнитный монополь. Утверждения СМИ (а также заявления в исходном пресс-релизе) в духе «после 80 лет поисков долгожданный монополь наконец-то обнаружен» — попросту неверные. «Тот самый» настоящий магнитный монополь, который искали и ищут, в этом эксперименте не найден; здесь речь идет лишь о создании объекта, который в каком-то смысле напоминает монополь.

А вот пример новости по геофизике, которая начинается такими словами:

Сейсмическая и вулканическая активность вулкана Этна коррелирует с периодическим движением полюсов Земли, которое приводит к небольшим деформациям земной поверхности.

Увидев такой заход, неспециалист в геофизике может засомневаться в научной адекватности описываемой работы. Ведь всем известно, что есть географические полюса и магнитные полюса (а кто-то добавит еще и про геомагнитные). Географические неподвижны, они ведь определяют ось вращения, а магнитные достаточно быстро «гуляют» по земной поверхности. С учетом этого предварительного знания первая фраза новости воспринимается так: сейчас нам расскажут про поразительно сильное влияние магнитного поля Земли на активность вулкана Этна. И это звучит очень и очень странно с учетом того, что магнитное поле в окрестности вулкана за все время инструментальных наблюдений изменилось незначительно. Прозрение наступает во втором абзаце новости: оказывается, речь идет именно о смещении географического, а вовсе не магнитного, полюса по поверхности земной коры! В тексте новости это отражено, на мой взгляд, бледно:

Наконец, еще один существенный фактор деформации — это движение полюсов Земли. Дело в том, что ось вращения Земли периодически сдвигается, по сути вращаясь по спирали. У этого движения есть период длиной примерно в год, а также биение с периодом 6,4 года, при котором амплитуда движения достигает максимума.

Слово «сдвигается» не слишком удачное. Ось не смещается в пространстве, а наклоняется, из-за чего два противоположных полюса вращения сдвигаются относительно земной поверхности в противоположные стороны. «По сути вращаясь по спирали» — сомнительное сравнение для оси; возможно, оно вызвано иллюстрацией к статье в Википедии, на которую приводится ссылка. Дальше идут подробности про параметры колебаний, но так и не упомянуто напрямую, что вовсе это не магнитные полюса, и никак не пояснено, почему ось вращения вообще колеблется!

Я бы это пояснение переписал так:

Наконец, еще один существенный фактор деформации — это движение полюсов Земли. Обратите внимание: речь идет не про магнитные полюса, а про самые настоящие географические, про те точки на земной поверхности, которые протыкает ось вращения. Если бы Земля была осесимметричным твердым телом, то ее вращение относительно оси симметрии было бы неизменным. Но Земля — неидеально симметричной формы. К тому же в ее недрах и на ее поверхности постоянно происходят перемещения масс. Все это приводит к тому, что при неизменном угловом моменте Земли ось ее вращения слегка колеблется относительно самой поверхности. У этого движения есть несколько периодов, которые, накладываясь, порождают биение с периодом 6,4 года — иными словами, амплитуда колебания усиливается и ослабевает каждые 6 лет.

Если бы я писал эту новость, то копнул бы и дальше: все-таки интересный, не совсем очевидный эффект. Но и такого пояснения уже будет достаточно. В общем, если в новости важную роль играет некий нетривиальный эффект — не поленитесь, опишите его, снимите с эффекта ненужную пелену загадочности.

Предупреждать вопросы читателей можно не только обстоятельным комментарием, но и элегантной ссылкой. Вот пример:

Сергей Копосов и его коллеги открыли самую быстро перемещающуюся звезду… Это самая обычная звезда главной последовательности: ее масса составляет около 2,3 солнечных, а возраст — порядка 30 млн лет. Сейчас она находится примерно в 9 килопарсеках от нас. Но скорость! 1700 километров в секунду! С такой скоростью она движется относительно окружающих звезд (см. Локальный стандарт покоя).

Если бы не было пояснения в скобках, въедливый читатель мог бы сказать: «Позвольте, но ведь окружающие звезды и сами движутся! Так относительно какой звезды развилась такая скорость? А может, окружающие звезды просто летят в другую сторону?» Эти вопросы осмыслены, и на них есть ответ, поскольку астрофизики давно договорились, относительно чего отсчитывать скорости звезд в Галактике. Именно это пояснение и приведено по гиперссылке «Локальный стандарт покоя». Вставлять это пояснение в текст явно избыточно: текст новости про астрофизические итоги 2019 года и так забит фактами под завязку. Но заинтересовавшийся читатель сразу обратит внимание на ссылку и пойдет разбираться.

Идем дальше. Есть научные вопросы, которые, словно болевые точки, вызывают аномально сильную реакцию у любопытствующей публики: глобальные климатические изменения, биологические аспекты однополого секса (входят в организацию лгбт, признанную экстремистской), эксперименты по проверке очередного контринтуитивного аспекта квантовой механики, различные аспекты физики черных дыр или Большого взрыва и тому подобное. По той или иной причине у многих, скажем так, неспециалистов вдруг вырабатывается свое собственное непреклонное мнение по этим вопросам, о котором они с удовольствием расскажут и вам, и остальным читателям в комментариях к новости. В этих случаях от вас как автора научно-популярной новости требуется исключительная аккуратность в формулировках. Если вы отдаете себе отчет, какое место может вызвать у читателей особенно бурную реакцию, значит, сможете заранее предупредить ее, дав в тексте пояснения.

Например, вы можете начать новость про темную материю такими словами:

Полвека назад астроном Вера Рубин обнаружила, что звезды на периферии галактик движутся куда быстрее, чем им следовало бы, если считать, что вся масса галактики сосредоточена в «светлом» веществе: звездах и газопылевых облаках. Сейчас мы знаем, что кроме них в галактиках есть и невидимая субстанция — темная материя. Ее в несколько раз больше по массе, чем обычного вещества, и именно она своим притяжением удерживает периферии галактик от разлета.

Казалось бы, очень неплохо. Вступление в меру краткое и информативное, дается чуть исторического контекста, и сразу — текущее положение дел. Проблема только в том, что приведен лишь один аргумент в пользу темной материи — кривые вращения (либо звезд в галактике, либо, что тут не упомянуто, галактик в скоплении). Но существует целый класс теорий модифицированной гравитации, которые пытаются объяснить эти кривые вращения без привлечения темной материи. А кроме того, существуют и многочисленные любители физики, которым не нравятся выводы «официальной науки» и которые готовы предложить свое объяснение этим наблюдениям. И не исключено, что некоторые из ваших читателей либо сами из этой группы, либо видели на других площадках их аргументы и сейчас готовы в штыки воспринять то, что вы будете писать про темную материю.

Весь этот подымающийся пласт возражений можно хотя бы отчасти предупредить, если четко сообщить, что свидетельств в пользу существования темной материи много и что они совершенно независимы и разноплановы. Эти перекрестные свидетельства опираются и на наблюдения, относящиеся к современной космологической эпохе, и на эволюцию ранней Вселенной, когда ей было несколько минут от роду, и на отпечаток от зарождающейся крупномасштабной структуры Вселенной в реликтовом излучении. Поэтому будет уместно дополнить вступление таким абзацем:

Наблюдательные свидетельства в пользу темной материи не ограничиваются одними лишь закономерностями вращения звезд в галактиках. Ее присутствие отслеживается и по отклонению света (эффект гравитационного линзирования). Без темной материи крупномасштабная структура Вселенной формировалась бы совершенно иначе, и это четко прослеживалось бы на карте реликтового микроволнового излучения. Списать темную материю на обычное холодное вещество (темные планеты, остывшие звезды) тоже не получится: в этом случае нуклеосинтез в ранней Вселенной шел бы совсем иначе, и мы бы это давно заметили. Темная материя давно стала неотъемлемой частью современной космологической картины мира; никакие альтернативные варианты не способны единым когерентным образом описать всю совокупность наблюдаемых данных.

Этим абзацем вы дадите читателю возможность осознать, что совокупность свидетельств в пользу темной материи — это вовсе не хлипкая цепочка, где достаточно разорвать одно звено — и все сразу рассыплется. Это крепко сплетенная сеть независимых, разнородных, поддерживающих друг друга фактов. В последующем рассказе уже можно упомянуть и нерешенные вопросы физики темной материи, и некоторые проблемы наблюдения. Но главное, у читателя будет уже куда меньше желания пытаться наскоком опровергнуть эту парадигму.

Если же для вашего текста вопрос о свидетельствах темной материи не первостепенной важности и вы не хотите отдавать ему столько места, вы можете вообще сократить приведенные два абзаца до двух предложений:

Многочисленные астрофизические и космологические данные указывают на то, что во Вселенной помимо звезд, планет, газа и пыли есть много темной материи — особой невидимой субстанции, которая исключительно слабо взаимодействует со «светлым» веществом. Она заполняет собой галактики и их скопления и совершенно необходима для адекватного понимания эволюции ранней Вселенной.

Если эти слова будут вдобавок сопровождаться ссылкой на обстоятельный научно-популярный материал про свидетельства в пользу темной материи, то дело можно считать завершенным. Перечисленные выше конкретные свидетельства спрятаны здесь в общих формулировках в начале и в конце абзаца; эксперт это поймет и отметит про себя: упомянуто то, что надо, пусть и кратко. Неспециалист почувствует, что тут все очень серьезно, а не базируется на одном-двух предположениях, и, если надо, может прочитать аргументы во всех подробностях.

Этот пример показывает, что вниманием читателей можно управлять, предупреждая возможные возражения. И для этого необязательно увеличивать объем текста, можно ограничиться правильно подобранными формулировками. Но, конечно, все это возможно, если вы как автор новости разбираетесь в предмете настолько, чтобы понимать не только конкретную научную работу, не только широкий контекст, но и стандартные возражения или вопросы, которые могут прийти в голову читателю. С наскоку, не зная тему, не прочитав хотя бы несколько научных статей и с десяток научно-популярных материалов (и их обсуждений!), этого не достичь.

Бывает и так, что даже отдельный термин может вызвать смятение у непосвященного читателя. Например, в русскоязычной литературе «гравитационные волны» могут относиться к двум совершенно разным типам волн: к гравитационно-волновому излучению, то есть к колебаниям пространства-времени, и к обычным гидродинамическим волнам на границе раздела двух сред в поле тяжести. Первые (от англ. gravitational waves) — фундаментальное предсказание теории гравитации Эйнштейна; это те волны, которые открыли в 2015 году. Вторые (от англ. gravity waves) — самые обычные волны, например морские. Гравитация во втором случае упомянута лишь потому, что именно сила тяжести заставляет волнообразное отклонение колебаться. Первые сейчас знамениты, а про вторые неспециалист может даже и не знать, что они носят такое же имя. Поэтому, когда вы пишете новость про вторые (например, про гравитационные волны в атмосфере Земли), вам необходимо пояснить где-то в начале текста, что речь идет вовсе не о колебаниях пространства-времени.

Такое упоминание, впрочем, тоже надо писать аккуратно. Вот пример неудачного пояснения о тех же гравитационных волнах в земной атмосфере:

Десятилетием позже А. Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн как колебаний в пространстве-времени в своей общей теории относительности. Как известно, гравитация (всемирное тяготение) имеет место между любыми телами, обладающими массой, причем чем больше масса, тем сильнее притяжение… С некоторой долей вольности изложения можно сказать, что наряду с гравитацией космического масштаба действует «местная», земная гравитация. И именно она порождает гравитационные волны в атмосфере и океане, являющиеся, в отличие от эйнштейновских, физическим явлением. Такие «местные» волны, во избежание путаницы, называют внутренними гравитационными волнами, или волнами плавучести, и далее разговор пойдет исключительно о них, точнее об атмосферных гравитационных волнах.

Это объяснение наводит читателя на мысль, что два типа «гравитационных волн», по сути, представляют собой одно и то же явление, но различаются лишь масштабами. Вот если бы мы сравнивали притяжение Солнца к центру Галактики и притяжение окружающих нас предметов к центру Земли, тогда эта мысль была бы уместной: в обоих случаях «работает» статическая гравитация, но на разных масштабах. Но здесь-то два вида «гравитационных волн» относятся к явлениям совершенно разной природы! В них колеблются разные физические системы, и подчиняются они разным законам. Их ни в коем случае нельзя смешивать, от этого собьется «система координат» у читателя, впервые выстраивающего в своей голове картину явления. Поэтому такие витиеватые объяснения тут неуместны, они лишь запутывают читателя. Отдельный укор автору — за неаккуратную трактовку термина «фундаментальные гравитационные волны» (это не колебания в пространстве-времени, а колебания самого пространства-времени), а также за то, что он «лишил» эйнштейновские гравитационные волны права называться физическим явлением — и это несмотря на то, что за их открытие недавно присудили Нобелевскую премию по физике.

Наконец, может случиться, что читателя смутят численные значения каких-то величин. У него было совсем иное ожидание, он видит приведенные вами числа и первым делом думает, что вы все напутали, а могли хотя бы проверить, но нет же, какая разница — миллионы, миллиарды… Именно такая бурная реакция в соцсетях была у одного читателя научно-популярного материала про звезду Бетельгейзе, когда он прочитал:

Мы можем сказать, что её возраст — около восьми миллионов лет.

Видимо, читатель подумал, что у всех звезд типичное время жизни измеряется миллиардами лет, как у Солнца. Между тем чем массивнее звезда, тем более бурно протекают в ее центре ядерные реакции и тем меньше ее время жизни. Эта зависимость очень крутая, так что для Бетельгейзе с ее массой примерно 17 солнечных масс время жизни действительно составляет миллионы лет, в тысячу раз меньше, чем у Солнца.

Конечно, не вина автора, что читатель так отреагировал, не поверив и не проверив числа. Но раз мы пишем для читателей, то не помешало бы предусмотреть, что вот здесь они могут засомневаться, и добавить мелкий штрих к тексту:

Мы можем сказать, что ее возраст — около восьми миллионов лет (да, тяжелые звезды живут на порядки меньше, чем Солнце!).

Все, теперь читатель видит, что это не вы ошиблись, это он думал неправильно. И если уж он по-прежнему сомневается, то, по крайней мере, проверит информацию.
IQ 

1 июня, 2021 г.