49 минут, которые ИЗМЕНЯТ ваше понимание Вселенной | Владимир Сурдин

Цивилизации будущего выгодно обосновываться рядом с гигантской чёрной дырой в центре галактики, где время идёт медленнее на много порядков, что позволяет им быстро получать информацию из далёких частей галактики, несмотря на ограничение скорости света.

• Время у поверхности Шварцшильда может замедляться настолько, что 1000 лет с Земли — 1 год у наблюдателя.
• Центр нашей галактики содержит главную чёрную дыру.

Do this: Использовать гравитационное замедление времени для технологического и информационного преимущества.

Все близлежащие галактики движутся в сторону загадочного Великого аттрактора — невидимого массивного объекта, возможно, состоящего из тёмного вещества, который притягивает их, замедляя расширение Вселенной в этом направлении.

• Расстояние до Великого аттрактора около 100-150 мегапарсеков (~600 млн световых лет).
• Тёмное вещество составляет около 4/5 всей материи во Вселенной.

Do this: Изучать гравитационные эффекты для выявления распределения тёмного вещества.

Свет, который мы видим, идёт к нам около 13,8 млрд лет, но из-за расширения расстояния до источников света оценивается в 50-56 млрд световых лет. Вселенная может быть замкнутой, как поверхность глобуса, без границ, но с конечным объёмом.

• Возраст Вселенной 13,8 млрд лет, а современный размер видимой части — около 50-56 млрд световых лет.
• Глобус — пример замкнутого пространства без границ.

Do this: Рассматривать Вселенную как трёхмерное замкнутое пространство.

Теория струн предполагает 11 измерений, из которых 3 — обычные, а остальные — компактные, свернутые. Это расширяет возможности объяснения взаимодействий, но пока остаётся математической моделью без экспериментального подтверждения.

• Теория струн — 11-мерная, с 3 нормальными и 8 компактными измерениями.

Do this: Изучать теории, расширяющие число измерений для объединения физических сил.

Антигравитация — сила, отталкивающая объекты, открытая в 1998 году, объясняет ускоренное расширение Вселенной с 8 млрд лет назад. В отличие от обычных сил, она усиливается с расстоянием. Её природа пока неизвестна, но это ключ к пониманию тёмной энергии.

• Ускорение расширения Вселенной началось примерно 8 млрд лет назад.
• Антигравитация усиливается с увеличением расстояния между объектами.

Do this: Исследовать свойства тёмной энергии и её влияние на космическое расширение.

Кип Торн и его команда создали математическую модель для фильма "Интерстеллар", которая точно описала и визуализировала искажения вокруг чёрной дыры, что было подтверждено в 2019 году реальными снимками.

• В 2019 году получено первое реальное изображение окрестности чёрной дыры.
• Модель Кипа Торна использовала суперкомпьютеры для расчёта искажения горизонта событий.

Do this: Использовать компьютерное моделирование для визуализации сложных астрофизических объектов.

Решения уравнений общей теории относительности показывают возможность существования кротовых нор — туннелей в пространстве-времени, которые могут сокращать путь в пространстве и, возможно, позволять путешествия в прошлое, но это пока только математика без практического подтверждения.

• Кротовые норы предложены Эйнштейном и Розеном в 1936 году.
• Игорь Дмитриевич Новиков в прошлом году докладывал о возможности путешествий в прошлое через кротовые норы.

Do this: Исследовать теоретические модели кротовых нор для понимания путешествий во времени.

Идея мультивселенной предполагает существование множества вселенных с разными физическими законами, которые могут быть связаны кротовыми норами, позволяя гипотетически путешествовать между ними, хотя это остаётся спекуляцией.

• Андрей Линда из Стэнфорда развивает идею связи мультивселенных через кротовые норы.

Do this: Рассматривать мультивселенную как возможное расширение космологии.

Белые дыры — гипотетические объекты, из которых всё вылетает, противоположные чёрным дырам, но они неустойчивы и пока не обнаружены в природе. Это пример формальных математических решений, которые могут не реализовываться физически.

• Белые дыры — неустойчивое решение уравнений общей теории относительности.

Do this: Анализировать математические решения для оценки их физической реализуемости.

Галактики формируются и растут слияниями меньших галактик — процесс галактического каннибализма. В далёком прошлом все галактики были маленькими, а современные — результат агрегации. Момент рождения галактики определить сложно.

• Вокруг нашей галактики несколько десятков малых спутников, которые постепенно поглощаются.

Do this: Изучать динамику слияний галактик для понимания их эволюции.

Обнаружено около 8,000 экзопланет, из которых примерно 150 очень похожи на Землю по условиям и возрасту, что повышает шансы на существование жизни и разумных цивилизаций во Вселенной.

• В каталоге найдено около 7,900 планет, 150 из них — похожи на Землю.

Do this: Продолжать поиск и изучение экзопланет для поиска жизни.

Роджер Пенроуз предлагает модель циклической Вселенной с повторяющимися фазами сжатия и расширения. Для проверки нужны нейтринные и гравитационные волны, которые могут нести информацию из прошлых циклов, а их регистрация развивается с 2015 года.

• Гравитационные волны впервые зарегистрированы в 2015 году.
• Космический гравитационно-волновой детектор планируется с орбитой Земли и расстоянием около миллиона километров между спутниками.

Do this: Развивать технологии детекторов гравитационных волн для проверки циклических моделей.

Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет будут сделаны прорывы в понимании тёмного вещества, возможно, обнаружатся новые элементарные частицы, тогда как тёмная энергия останется загадкой на 100 лет из-за сложности лабораторного воспроизведения и долгосрочности астрономических наблюдений.

• Тёмное вещество составляет 4/5 материи, но пока не идентифицировано.
• Тёмная энергия не поддаётся лабораторному изучению и требует длительных космических наблюдений.

Do this: Инвестировать в физические эксперименты по поиску новых частиц и астрономические наблюдения.

Владимир Георгиевич благодарит за вопросы, отмечает важность продуктивных комментариев и делится, что не ведёт личных соцсетей, но выпускает книги для студентов и всех интересующихся.

• За год вышло 4 книги Владимира Сурдина, пятая ожидается в декабре.

Do this: Следить за научными лекциями и публикациями для углубления знаний.