# Айзек Артур: «Большая часть материи во Вселенной движется быстрее света»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=Tp37BUyGVnc
Канал: Isaac Arthur
Опубликовано: 26.08.2021

---

В новом выпуске серии о сверхсветовых перемещениях популяризатор науки и футуролог Айзек Артур исследует границы космоса. Видео «The Edge of the Universe» посвящено не только физическим пределам наблюдаемого мира, но и парадоксам термодинамики, концепции гиперпространства в рамках теории струн и возможности использования «молодых» копий Вселенной для путешествий на огромные расстояния.

## 🌌 Парадоксы термодинамики и закон сохранения энергии
[[JUMP:00:00]]

Айзек Артур начинает с ироничного замечания: будучи известным скептиком в вопросах сверхсветовых двигателей и вечных двигателей, он вынужден постоянно указывать на исключения из фундаментальных законов [00:40]. Первый закон термодинамики гласит, что энергия не создается и не уничтожается, а лишь меняет форму. Однако Артур подчеркивает, что на космологических масштабах энергия не всегда сохраняется, и физикам это известно уже около столетия [01:10].

Согласно космологии Большого взрыва, Вселенная началась с состояния с более низкой энтропией, чем сейчас, и с определенным запасом энергии там, где раньше ничего не было. Артур отмечает:

*   Попытки объяснить появление энергии извне (например, из других итераций Вселенной) лишь «перекладывают ответственность» на внешние системы [01:25].
*   Энтропия обязана расти только в закрытых системах. Если допустить, что материя пришла «откуда-то еще», система перестает быть закрытой [01:40].
*   В реальности, как утверждает Артур, на больших масштабах большая часть материи движется быстрее скорости света относительно наблюдателя, а энергия не сохраняется в строгом смысле [02:09].

## 🎈 Расширение пространства: мифы и аналогии
[[JUMP:02:24]]

Распространенное мнение о том, что Вселенная возникла из одной точки и расширилась, Артур называет не совсем точным, хотя и передающим суть [02:37]. Он подчеркивает, что нет прямых доказательств того, была ли Вселенная точечной в самом начале; это лишь логический вывод из того факта, что в прошлом она была меньше.

Ключевые уточнения Артура о природе Большого взрыва:

1.  **Это не взрыв в пустоту.** Происходило расширение самого пространства-времени, а не разлет материи в уже существующем пустом пространстве [04:08].
2.  **Аналогия с картой.** Вместо популярного примера с раздувающимся шариком Артур предлагает представить изменение масштаба карты в компьютерной игре. Если вы увеличиваете разрешение карты с 1000x1000 до 2000x2000 пикселей, мир не «вдвигается» в пустоту, он просто становится больше внутри системы [04:38].
3.  **Бесконечность.** По мнению ведущего, Вселенная могла быть бесконечной с самого момента Большого взрыва, просто наш «участок» пространства был чрезвычайно сжат [05:19].

## 📏 Космологический горизонт событий как «край» Вселенной
[[JUMP:05:34]]

Чем дальше мы смотрим в космос, тем больше красное смещение объектов, что означает их более быстрое удаление от нас. Артур объясняет, что эта зависимость линейна: при удвоении дистанции скорость удаления удваивается без учета релятивистских эффектов Лоренца [05:49]. Это не похоже на разгон корабля, где требуется всё больше энергии для приближения к скорости света; здесь просто «появляются» новые участки пространства [06:04].

На определенном расстоянии скорость удаления превышает скорость света. Артур называет это космологическим горизонтом событий — практическим «краем» нашей Вселенной [06:37].

*   Ни один фотон или гравитон не может покинуть объект за этой чертой и достичь нас [06:37].
*   Большая часть наблюдаемой нами сейчас Вселенной уже находится за этим горизонтом. Мы видим эти объекты такими, какими они были миллиарды лет назад, еще до возникновения Земли [08:09].
*   Закон сохранения энергии соблюдается только локально («внутри пузыря»), так как галактики постоянно «улетают» за горизонт событий, фактически исчезая из нашей системы [07:23].

## 📑 Гиперпространство и компактные измерения
[[JUMP:09:53]]

Обсуждая другие типы «краев» Вселенной, Артур обращается к теории струн и понятию высших измерений. Он предлагает представить Вселенную как лист бумаги [11:24].

Основные тезисы о структуре измерений:

*   **Компактификация.** В теории струн и M-теории предполагается наличие дополнительных измерений (всего 10, 11 или даже 26), которые «свернуты» до размеров меньше атомного ядра [12:34].
*   **Гиперпространство как стопка листов.** Математически гиперпространство — это пространство с большим количеством измерений. Артур проводит аналогию: мы не «прыгаем» в другое место, а перемещаемся между «листами» реальности, которые уже существуют в одном и том же гиперпространстве [13:32].
*   **Движение «под прямым углом».** Если бы мы могли изменить состояние своих частиц, мы могли бы переместиться на соседний лист — параллельную вселенную [14:03].

## 🚀 Сверхсветовые путешествия через «молодые» вселенные
[[JUMP:14:32]]

Одной из самых захватывающих идей Артура является использование конгруэнтных (соответствующих нашей) вселенных для перемещения. Если соседние «листы» в гиперпространстве — это вселенные, где время идет иначе, они могут быть меньше нашей по размеру [14:46].

Гипотетический метод FTL-путешествия:

1.  Корабль совершает прыжок в более «молодую» и компактную вселенную.
2.  Поскольку та вселенная меньше, преодоление небольшого расстояния в ней соответствует огромному расстоянию в нашей современной Вселенной [15:28].
3.  Корабль возвращается в нашу реальность, преодолев тысячи световых лет за короткий срок.

Однако Артур указывает на серьезные физические препятствия. Например, прыжок в эпоху первичного рассеяния (370 000 лет после Большого взрыва) был бы опасен: Вселенная тогда была горячей и плотной, напоминая поверхность Солнца [15:15]. Еще более ранние эпохи, такие как инфляционная, имели размер в миллиметры и температуру выше ядра звезды, что исключает нахождение там корабля [16:12].

## 🕳️ Черные дыры как двери в иные миры
[[JUMP:18:25]]

Артур рассматривает горизонт событий черной дыры как еще один тип «края Вселенной» [18:56]. Существует гипотеза, что внутри черной дыры может находиться или создаваться новая вселенная. В таком случае это «билет в один конец»: информация может войти, но никогда не вернется обратно [19:40].

Ведущий разбирает теорию о том, что мы сами живем внутри черной дыры. Хотя математически радиус Шварцшильда для массы Вселенной в прошлом мог соответствовать черной дыре, Артур считает, что текущие данные (расширение вместо коллапса) противоречат этой модели [20:39].

В завершение Артур отмечает, что край Вселенной может быть как в миллиардах световых лет от нас, так и «под рукой» — на расстоянии настолько малом, что приборы не могут его измерить, если речь идет о дополнительных измерениях, расположенных под прямым углом к нашей реальности [21:51].