В новом выпуске программы StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и его бессменный соведущий Чак Найс разбирают самые интригующие вопросы космологии, физики и технологий. От успеха индийской миссии Chandrayaan-3 до парадоксов квантовой запутанности в черных дырах — дискуссия охватывает границы человеческого восприятия и будущее освоения космоса.
👁️ Границы восприятия: почему мы слепы к реальности 1:33
Человеческие органы чувств развивались для выживания в макромире, а не для понимания квантовых или астрофизических явлений. Нил Деграсс Тайсон напоминает, что до появления технологий люди не имели причин полагать, что в мире существует нечто, чего они не могут увидеть, потрогать или услышать .
Ключевые вехи расширения нашего восприятия:
- Микромир: Антони ван Левенгук, мастер оптических линз, первым направил микроскоп на каплю прудовой воды. По словам Тайсона, он обнаружил там «зверушек», которые плавали «прелестно» (prettily) . Это открытие перевернуло медицину: болезни перестали быть «божьей карой» и стали результатом деятельности бактерий и вирусов .
- Невидимый свет: Уильям Гершель обнаружил инфракрасное излучение, когда заметил, что термометр, находящийся за пределами красного края видимого спектра, показывает более высокую температуру . Он назвал это «светом, непригодным для зрения».
- 12 чувств ученого: Тайсон утверждает, что современная наука располагает «12 чувствами», позволяющими детектировать рентгеновские лучи, гамма-излучение, радиоволны, микроволны и гравитационные векторы .
🛰️ Индийское «лунное чудо» и бюджеты NASA 8:24
Успех индийской миссии Chandrayaan-3, высадившейся на южном полюсе Луны, вызвал широкий резонанс из-за своей стоимости. Миссия обошлась Индии всего в 75 миллионов долларов — сумму, сопоставимую с бюджетом не самого дорогого голливудского боевика .
Нил Деграсс Тайсон выделяет несколько аспектов этого события:
- Эффективность затрат: По мнению Тайсона, правительственные миссии США обходятся в 2, 5 или 10 раз дороже индийских, поскольку государство часто берет на себя самые сложные, первичные этапы разработки, которые затем передаются частному сектору для оптимизации .
- Сотрудничество против конкуренции: Тайсон считает, что NASA должно сотрудничать с Индийской организацией космических исследований (ISRO), так как в космосе каждый должен делать то, что умеет лучше всего .
- Ресурсы и «Лунная война»: Вода на Луне — это не просто лед, а потенциальное ракетное топливо (водород и кислород) . Тайсон опасается, что, несмотря на договоры о запрете присвоения территорий, борьба за доступ к водным ресурсам в кратерах может стать дестабилизирующим фактором .
В ходе беседы также было отмечено, что в индийских СМИ ошибочно называли обратную сторону Луны «темной» (Dark Side of the Moon), хотя она освещается солнцем так же, как и видимая нам сторона .
👽 Инопланетяне и «интеллектуальный разрыв» 15:10
Один из слушателей задал вопрос: почему продвинутые инопланетяне могут нас не замечать? Тайсон приводит аналогию с ДНК . Генетическая разница между человеком и шимпанзе составляет всего около 1,5%. Самый умный шимпанзе может складывать коробки, чтобы достать банан, или знать несколько слов на языке жестов.
По мнению Тайсона, эта небольшая разница в ДНК привела нас от складывания коробок к созданию телескопа Джеймса Уэбба и полетам на Луну . Если представить вид, который на 1,5% или тем более на 10% «умнее» нас по генетической шкале, то:
- Мы будем выглядеть для них как шимпанзе.
- Наши величайшие достижения (математика, поэзия) покажутся им лепетом младенца.
- Они могут игнорировать нас так же, как люди игнорируют муравьев при строительстве фундамента дома .
Тайсон скептически относится к заявлениям о похищениях людей инопланетянами для опытов, иронизируя: «Мы для них не настолько сексуальны и интересны» .
🌌 Геометрия Вселенной и галактический «блин» 22:10
Обсуждая форму пространства-времени, Тайсон напоминает свою знаменитую цитату: «Вселенная не обязана быть понятной вам» .
Основные физические концепции раздела:
- Искривление: Материя и энергия искривляют ткань пространства-времени. Солнце создает «впадину», в которую «падают» планеты, но их боковая скорость поддерживает стабильную орбиту .
- Релятивистская коррекция времени: Время на поверхности Земли течет медленнее, чем на орбите GPS-спутников. Без расчетов по общей теории относительности Эйнштейна (1915 г.) навигация в смартфонах перестала бы работать в течение суток .
- Форма Млечного Пути: Наша галактика плоская, как оладушек (flapjack) или даже блин (crepe) . Когда мы смотрим «вверх» или «вниз» от плоскости этого «блина», мы видим другие галактики. Но смотреть сквозь сам «блин» практически невозможно из-за плотности звезд и газа .
🕳️ Черные дыры и сохранение информации 33:09
Сложный вопрос о квантовой запутанности кварков и излучении Хокинга привел к обсуждению знаменитого научного спора. Согласно теории Стивена Хокинга, если одна частица из запутанной пары падает в черную дыру, а вторая улетает (излучение Хокинга), черная дыра теряет массу .
Тайсон объясняет текущее понимание этой проблемы:
- Информационный парадокс: Долгое время считалось, что информация, попавшая в черную дыру, теряется навсегда. Однако Стивен Хокинг проиграл спор Кипу Торну .
- Инвентаризация: Излучение Хокинга фактически «запоминает» и выносит наружу информацию обо всем, что когда-либо «съела» черная дыра. Таким образом, информация не исчезает .
- Механизм: Черная дыра испаряется не за счет того, что частицы «сбегают» изнутри, а за счет энергии самого гравитационного поля, которая превращается в частицы на горизонте событий .
🧊 Обнаженная прогулка в космосе: физика смерти 36:44
Что почувствует человек, оказавшись в открытом космосе без скафандра (и без одежды)? Вопреки мифам, человек не превратится в мгновенную ледяную статую.
- Радиационное охлаждение: В космосе нет молекул воздуха, которые бы отводили тепло (конвекция). Единственный способ терять тепло — тепловое излучение. Этот процесс идет быстрее, чем тело может поддерживать температуру, поэтому замерзание неизбежно, но не мгновенно .
- Давление в легких: Тайсон предупреждает, что задерживать дыхание в вакууме нельзя — из-за разницы давления легкие просто взорвутся. Нужно медленно выдыхать, как это делают дайверы при всплытии .
- Судьба ушей: Уши, по мнению Чака Найса, могут замерзнуть и отломиться, как картофельные чипсы .
💰 Космос как инструмент мира 40:46
Завершая беседу, Нил Деграсс Тайсон привел аргумент в пользу финансирования космонавтики. На данный момент бюджет NASA составляет всего 0,4% (четыре десятых цента) от каждого налогового доллара США .
Тайсон видит в космосе ключ к прекращению войн:
