# Нил Деграсс Тайсон: «Внутри черной дыры может находиться целая Вселенная»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=xHKnqZReJXg
Канал: StarTalk
Опубликовано: 21.03.2024

---

Вселенная имеет возраст **13,8 миллиарда лет**, и это число измеряется в земных годах независимо от местоположения наблюдателя [2:41]. Астрофизик Нил Деграсс Тайсон в рамках формата Cosmic Queries на канале StarTalk объясняет, что год — это стандартизированная единица измерения, основанная на атомных часах, а не только на вращении планеты вокруг Солнца [3:06]. Если Земля будет уничтожена, определение секунды и года останется неизменным для физических расчетов [3:15].

## 🕒 Стандарты космического времени
[[JUMP:02:41]]

Единицы измерения времени и расстояния являются произвольно выбранными константами. Нил Деграсс Тайсон сравнивает использование земных лет в космологии с использованием дюймов или сантиметров [3:33]. Расстояние остается неизменным, меняется только числовое значение в зависимости от выбранной шкалы.

В истории измерений существовали и более экзотические единицы, такие как «ладонь». Чак Найс уточняет, что ладонь равна **4 дюймам** (около 10 сантиметров) и традиционно используется для измерения высоты лошадей [3:58].

## 🧪 Научная коммуникация и экспертиза
[[JUMP:06:10]]

Пользователь под псевдонимом «Никто из ниоткуда» спросил, как корректно обсуждать научные работы с физиками, не обременяя их. Нил Деграсс Тайсон отмечает, что адреса электронной почты большинства академических ученых находятся в открытом доступе на сайтах университетов [7:57].

Для эффективного общения ведущий рекомендует соблюдать правила:

*   Провести предварительное самостоятельное изучение темы перед отправкой письма.
*   Избегать заявлений о «ниспровержении Эйнштейна» после просмотра видео на YouTube [8:11].
*   Формулировать конкретные вопросы, а не присылать многостраничные рукописи.

Нил Деграсс Тайсон приводит аналогию с шеф-поваром: секрет вкусного блюда заключается не в одном ингредиенте, а в годах обучения в кулинарной школе [9:45]. Профессионализм в физике требует аналогичного накопления навыков и знаний.

## 🧬 Кварки и гравитационный коллапс
[[JUMP:10:40]]

Слушатель Митчелл из Цинциннати поднял вопрос о поведении кварков внутри черной дыры. В физике существует понятие **асимптотическая свобода** [11:06]. Это означает, что сила сильного взаимодействия между кварками увеличивается по мере их удаления друг от друга.

Механизм работы сильного взаимодействия:

1.  Кварки никогда не встречаются в изолированном состоянии, только в парах или группах [11:33].
2.  При попытке раздвинуть их сила притяжения растет, подобно натяжению резиновой ленты [12:30].
3.  Когда затраченная энергия достигает определенного порога, она преобразуется в массу согласно формуле **E=mc²** [13:39].
4.  Вместо разделения одной пары возникают две новые пары кварков [13:53].

По словам Тайсона, внутри черной дыры может возникнуть «кварковый побег», где бесконечное растяжение порождает новые частицы [14:35]. Однако современная наука не знает силы, способной остановить коллапс материи в сингулярность [15:00].

## 🌌 Вселенная как черная дыра
[[JUMP:15:31]]

Существует гипотеза, что наша Вселенная находится внутри черной дыры другой, более масштабной Вселенной. Нил Деграсс Тайсон ссылается на работу Стивена Хокинга «Крупномасштабная структура пространства-времени» [18:44]. Математические модели показывают, что условия внутри черной дыры могут описывать целое пространство-время [18:56].

Черные дыры и Вселенная имеют общие черты:

*   Наличие горизонта событий, за который невозможно заглянуть [19:10].
*   Начальное состояние в виде сингулярности (точка с бесконечной плотностью).
*   Математическое описание расширения материи из точки [18:01].

## 🛸 Фотоны и расширение пространства
[[JUMP:19:36]]

С точки зрения фотона времени не существует. В собственной системе отсчета фотон поглощается в то же мгновение, когда был излучен [21:33]. Он не «чувствует» расширения Вселенной или миллиардов лет пути.

Нил Деграсс Тайсон объясняет видимый горизонт Вселенной на примере корабля в океане [21:19]. Для наблюдателя на берегу корабль исчезает за горизонтом, но для экипажа корабля никакого горизонта в этой точке нет — они видят пространство дальше. Фотоны просто уносятся расширением пространства, пока их энергия не станет слишком низкой для обнаружения [20:16].

## 🔭 Эйнштейновские кольца
[[JUMP:22:16]]

Гравитация искажает путь света, создавая визуальные эффекты. Если планета окружена черными дырами, наблюдатель увидит небо, заполненное светящимися кольцами [23:06]. Этот эффект называется **кольца Эйнштейна** [23:18].

Альберт Эйнштейн предсказал этот феномен, но полагал, что идеальное выравнивание объектов в космосе слишком маловероятно [23:31]. Современная астрономия фиксирует такие кольца регулярно. Если объекты смещены относительно центральной оси, кольцо распадается на две или четыре отдельные дуги [23:44].

## 🎈 Центр Большого взрыва
[[JUMP:24:12]]

Многие ошибочно ищут географический «центр» Вселенной, где произошел Большой взрыв. Исаак Ньютон утверждал, что Вселенная должна быть бесконечной, иначе вся материя под действием гравитации собралась бы в одну кучу в центре [25:31].

Концепция Тайсона объясняет отсутствие центра в пространстве:

*   Большой взрыв произошел не в определенной точке пространства, а в определенный момент времени [26:11].
*   В модели раздувающегося шара «центр» находится внутри него, а не на его поверхности, представляющей нашу Вселенную [26:35].
*   Чтобы попасть в центр Большого взрыва, нужно двигаться назад не в пространстве, а по оси времени [26:49].

## 🧭 Почему Север находится «сверху»
[[JUMP:29:59]]

Ориентация карт и глобусов, где Антарктида находится внизу, является культурным соглашением, а не физической необходимостью. Однако в науке используется **правило правой руки** для определения полюсов вращающихся объектов [31:55].

Метод определения полюса:

1.  Нужно согнуть пальцы правой руки в направлении вращения объекта.
2.  Выставленный вверх большой палец укажет на северный полюс [32:01].
3.  Если использовать левую руку, палец укажет на южный полюс [32:15].

Нил Деграсс Тайсон отмечает, что магнитный полюс Земли постоянно смещается [32:54]. В настоящее время он движется из канадской Арктики в сторону Сибири, пересекая географический полюс [33:07].

## 💥 Превращение энергии в материю
[[JUMP:34:10]]

Процесс превращения массы в энергию (как в центре Солнца) общеизвестен, но возможен и обратный процесс. В ранней Вселенной фотоны обладали достаточной энергией для спонтанного рождения пар частиц [38:06].

Примеры конверсии:

*   В ядре Солнца позитрон (антиматерия) аннигилирует с электроном, создавая чистую энергию [36:18].
*   Рентгеновские фотоны высокой энергии могут превращаться в пары «электрон-позитрон» [37:40].
*   Число частиц во Вселенной «застыло», когда она остыла настолько, что фотоны потеряли энергию, необходимую для создания материи [38:20].

## 🔦 Измерение скорости света
[[JUMP:39:53]]

Галилео Галилей был первым, кто попытался измерить скорость света с помощью фонарей на вершинах холмов, но потерпел неудачу из-за слишком коротких расстояний [40:31]. В **1676 году** датский астроном Оле Рёмер смог вычислить скорость света, наблюдая за спутниками Юпитера [41:43].

Рёмер заметил, что когда Земля находится дальше от Юпитера, затмения его луны Ио происходят с задержкой в **1000 секунд** [42:52]. Зная диаметр земной орбиты (около **186 миллионов миль**), он разделил расстояние на время и получил значение около **186 000 миль в секунду** [43:36]. Сегодня скорость света в вакууме является фундаментальной константой, через которую определяется единица длины — метр [44:53].