# Нил Деграсс Тайсон: «Как Zoom нарушил законы пространства-времени» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=TQeSLYA0Zn0 Канал: StarTalk Опубликовано: 03.08.2023 --- В новом выпуске программы StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и его бессменный соведущий Чак Найс разбирают привычные явления, которые на поверку оказываются гораздо сложнее, чем кажется. Исследователи обсуждают физику радуги, драматическую историю появления числа ноль и то, как современные видеозвонки в Zoom воплощают концепции теории относительности Альберта Эйнштейна. ## 🌈 Секрет белого света: Исаак Ньютон и анатомия радуги [[JUMP:02:45]] До начала XVIII века природа цвета оставалась загадкой для науки. В 1704 году Исаак Ньютон опубликовал свой фундаментальный труд «Оптика» (Optics) [03:05]. Примечательно, что это была одна из немногих его работ, написанных на английском языке, а не на латыни. До Ньютона считалось, что цвета радуги генерируются внутри самой среды — например, внутри стекла люстры или дождевой капли [03:32]. Считалось, что само чистое белое вещество света окрашивается при прохождении через объект. Ньютон опроверг это убеждение с помощью элегантного эксперимента: * Он пропустил белый свет через призму, получив спектр. * Затем он поставил вторую призму в перевернутом виде на пути этих цветов [05:27]. * Цвета снова объединились, и на выходе получился чистый белый свет. По словам Нила Деграсса Тайсона, этот эксперимент доказал, что белый свет — это не «отсутствие» цвета, а смесь всех цветов радуги [05:54]. ### Физика капли и «персональная» радуга [[JUMP:06:37]] Механизм возникновения радуги в небе основан на преломлении и внутреннем отражении солнечного света в дождевых каплях. Тайсон отмечает, что свет входит в каплю, преломляется, отражается от её внутренней стенки и выходит под строго определённым углом [06:52]. Важнейший философский и физический вывод, который озвучивает ведущий: зрение — это пассивный процесс. Эту идею впервые обосновал арабский ученый Ибн аль-Хайсам (Ibn al-Haytham) в эпоху «Золотого века ислама», опровергнув античные мифы о том, что глаза сами излучают свет [08:38]. Из этого следует, что радуга — это «партисипаторное» явление: 1. Вы видите только тот свет, который выходит из капель под углом, направленным точно в ваш зрачок [09:32]. 2. Следовательно, каждый человек видит свою собственную, уникальную радугу [09:45]. 3. Если вы сдвинетесь на шаг, вы будете видеть свет от других капель — это будет уже технически другая радуга. Тайсон иронично замечает, что именно поэтому невозможно найти «конец радуги» или горшок с золотом: радуга не является физическим объектом в конкретной точке пространства, она существует только относительно наблюдателя [10:49]. ### Вторичные радуги и их свойства [[JUMP:11:44]] Иногда в небе можно увидеть двойную радугу. Тайсон объясняет это явление как «радугу второго порядка». Свет внутри капли может отразиться более одного раза [12:11]. У такой радуги есть две ключевые особенности: * Она всегда гораздо тусклее основной, так как часть энергии теряется при каждом отражении [12:25]. * Порядок цветов в ней всегда инвертирован (перевернут) по сравнению с основной [12:40]. ## 0️⃣ История «ничего»: как ноль изменил мир [[JUMP:15:52]] Число ноль, которое сегодня кажется естественным, долгое время отсутствовало в человеческой культуре. Нил Деграсс Тайсон напоминает, что древние цивилизации использовали числа для счета предметов (кур, скота), а «считать ничего» казалось бессмысленным [16:32]. Римская империя, несмотря на свои инженерные достижения, не знала нуля [16:58]. В римских цифрах нет символа для этого понятия, что создавало огромные трудности в расчетах. Одним из последствий этого стало отсутствие «нулевого года» в юлианском календаре [18:18]. Календарь переходит сразу от 1 года до н.э. к 1 году н.э. Из-за этой ошибки в летоисчислении, как отмечает Тайсон, исторические исследования указывают на то, что Иисус, вероятно, родился в 3 или 4 году до н.э. [19:25]. ### Путь нуля из Индии в Багдад [[JUMP:19:38]] Концепция нуля как полноценного числа начала формироваться в Индии (приблизительно в 600–700-х годах н.э.), где были разработаны прототипы современных цифр [19:53]. Затем эти знания попали в Багдад, ставший в период «Золотого века ислама» центром мировой науки. Именно там математики усовершенствовали систему, которую мы сейчас называем «арабскими цифрами» (хотя их корни — индуистские) [21:15]. Появление нуля позволило создать: * Алгебру (само слово происходит от арабского *al-jabr*) [21:41]. * Отрицательные числа, что стало революцией в коммерции и бухгалтерии [24:05]. * Современную систему учета (возможность отражать долги и активы на одном балансе) [24:32]. ## 🌍 Мировые линии: от Эйнштейна до видеозвонков в Zoom [[JUMP:26:45]] Связь между теорией относительности и повседневной жизнью гораздо теснее, чем принято считать. Тайсон объясняет, что в физике Эйнштейна пространство и время неразделимы — это единый континуум «пространство-время» [27:12]. Любое событие в нашей жизни требует четырех координат: трех пространственных и одной временной. ### Концепция «Мировых линий» [[JUMP:28:31]] Ведущий приводит простую аналогию: приглашение на обед. Если вы договорились встретиться «завтра в полдень», этого недостаточно — нужно место [28:58]. Если вы договорились встретиться «в Starbucks», этого тоже мало — нужно время [30:14]. Чтобы два объекта взаимодействовали, их «мировые линии» (траектории в пространстве-времени) должны пересечься в одной точке [32:56]. Этот принцип используется для защиты Земли от астероидов: * Чтобы избежать столкновения, необязательно «взрывать» астероид. * Достаточно изменить его скорость (ускорить или замедлить) [31:08]. * Тогда астероид окажется в той же точке пространства, что и Земля, но в другое время — или наоборот. Мировые линии не пересекутся [31:36]. ### Как Zoom «сломал» пространство-время [[JUMP:34:29]] Пандемия COVID-19 и переход на видеосвязь продемонстрировали интересную аномалию с точки зрения физики. По мнению Тайсона, видеозвонки в Zoom фактически «разорвали альянс пространства и времени» [35:08]. До появления технологий связи мировые линии людей должны были сходиться физически. Теперь же, по утверждению Тайсона, мировые линии могут разделяться: пространственная координата становится нерелевантной, пока сохраняется временная [35:37]. Мы можем находиться в разных точках планеты, но эффективно взаимодействовать, координируясь только по времени. Чак Найс добавил, что телефон исторически стал первым шагом в этом направлении, заменив «личных визитеров» (callers) на «телефонных абонентов» [37:23]. Zoom лишь довел эту концепцию до абсолюта, добавив визуальный ряд и высокое качество звука, что окончательно отвязало профессиональное взаимодействие от географии [38:18].