В новом выпуске программы StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и его бессменный соведущий Чак Найс отвечают на вопросы слушателей в формате «Grab Bag». В центре внимания оказались фундаментальные загадки космоса: от возможности существования разумных цивилизаций за миллионы лет до человека до физических ограничений, мешающих нам создать «кротовые норы» прямо в холодильнике.
🕰️ Природа времени: почему измерение невозможно без движения? 1:20
Обсуждение началось с философского вопроса исследователя физики космических полётов Эрика 44, который поинтересовался, всегда ли время включает в себя движение. Нил Деграсс Тайсон пояснил, что измерение времени критически зависит от периодичности событий .
По мнению астрофизика, время и движение неразрывно связаны в контексте измерений:
- Для осмысленного измерения времени необходимо не просто движение, а нечто повторяющееся (секунды, дни, годы) .
- В системе отсчёта, где ничего не повторяется, невозможно создать согласованную меру времени — можно лишь выстраивать последовательность событий («это было до того») .
- Согласно теории относительности, последовательность событий может меняться в зависимости от системы отсчёта наблюдателя, если тот движется с огромной скоростью .
Нил Деграсс Тайсон также подчеркнул, что пространство может существовать без времени как пассивная среда, которой «всё равно», измеряет ли её кто-то .
🦖 Силурийская гипотеза: жили ли на Земле цивилизации до людей? 12:08
Слушатель по имени Янг Хан поднял тему «Силурийской гипотезы» — идеи о том, что на Земле за миллионы лет до нас могли существовать высокоразвитые цивилизации, следы которых были стерты временем.
Нил Деграсс Тайсон скептически относится к этой идее, опираясь на геологические данные:
- Отсутствие артефактов. По словам Тайсона, если бы существовала развитая цивилизация, мы бы нашли её следы в окаменелостях, подобно тому как находим кости динозавров возрастом 65 миллионов лет .
- Биологические ограничения. Крупные млекопитающие с развитым мозгом появились относительно недавно. Во времена динозавров млекопитающие были крошечными грызунами, спасавшимися от хищников .
- Геологический цикл. Единственный механизм, способный полностью уничтожить следы прошлого — это субдукция земной коры, когда она уходит в мантию и переплавляется в вулканах . Однако на Земле достаточно участков древней коры, где никаких «казино для динозавров» обнаружено не было .
Тайсон резюмировал: в данном случае отсутствие доказательств является доказательством отсутствия, так как человечество уже достаточно глубоко изучило историю земной коры .
🕳️ Математические артефакты в сердце черных дыр 17:11
Джеймс из Дании задал вопрос о сингулярностях — точках с бесконечной плотностью в центре черных дыр. Тайсон объяснил, что само понятие сингулярности может быть лишь следствием несовершенства наших расчётов .
Ключевые тезисы дискуссии:
- Общая теория относительности предсказывает коллапс материи в нулевой объём, когда гравитация становится непреодолимой .
- Учёные предполагают, что сингулярность — это «предел применимости» теории Эйнштейна. На этом этапе должны вступать в силу законы квантовой физики .
- Современные физики-теоретики, включая специалистов по теории струн, пытаются примирить общую относительность с квантовой механикой, чтобы понять, что на самом деле происходит в центре черной дыры .
🌔 Добыча ископаемых на Луне: остановит ли это приливы? 22:46
Вопрос Алекса Ромилиана коснулся планов по промышленному освоению Луны. Он выразил опасение, что перемещение массы с Луны на Землю ослабит гравитационное влияние спутника и прекратит приливы.
Нил Деграсс Тайсон развеял эти страхи, приведя конкретные цифры:
- Масштаб массы. Масса Луны составляет чуть более 1% от массы Земли . Тайсон сравнил это соотношение с весом комара на слоне — перенос даже значительной части Луны на Землю практически не изменит вес планеты для её обитателей .
- Влияние Солнца. Даже если бы Луна исчезла полностью, приливы на Земле сохранились бы благодаря Солнцу, хотя их сила уменьшилась бы примерно до одной трети от нынешней .
- Логика добычи. По мнению Тайсона, добытые на Луне ресурсы, скорее всего, будут использоваться прямо в космосе для строительства баз, а не перевозиться на Землю, так как Луна состоит из того же материала, что и земная кора .
🌌 Кротовые норы и «отрицательная гравитация» 27:33
Обсуждая возможность создания кротовых нор (червоточин) для мгновенных путешествий, Тайсон отметил, что математически мы знаем, как их построить, но нам не хватает ключевого ингредиента — экзотической материи .
Для поддержания кротовой норы в открытом состоянии требуется субстанция с «отрицательной гравитацией», которая буквально распирала бы ткань пространства-времени . Чак Найс пошутил, что кротовые норы могли бы произвести революцию в доставке продуктов, создав портал прямо из супермаркета в холодильник потребителя («Fresh Direct: Wormhole Edition») .
👁️ Как мы видим: секрет безмассового фотона 30:47
Слушатель из Техаса поинтересовался, как фотоны, не имеющие массы, могут переносить изображения. Тайсон уточнил, что один фотон сам по себе не содержит изображения .
Механизм визуального восприятия работает следующим образом:
- Одиночный фотон несет информацию только о своей длине волны (энергии/цвете) .
- Изображение формируется благодаря ансамблю фотонов, которые отражаются от разных частей объекта (носа, обуви, волос) и собираются линзой в соответствующих точках детектора или сетчатки глаза .
- Если пропустить свет через узкую щель без линзы, мы получим спектр (набор цветов), но не увидим формы объекта .
🔮 Вселенная внутри черной дыры 33:56
В финале выпуска Тайсон обсудил гипотезу о том, что наша Вселенная может находиться внутри черной дыры в некоей «материнской» вселенной. Он отметил интересное совпадение: плотность материи в нашей видимой Вселенной примерно соответствует плотности, необходимой для создания черной дыры такого же размера .
Согласно некоторым теориям, внутри каждой черной дыры может открываться новое пространство-время, порождающее отдельную вселенную, которая никак не пересекается с нашей в высших измерениях . Это позволяет бесконечному количеству вселенных существовать, не «наступая друг другу на пятки» .
