Видео

Транскрипт

Черные Дыры – это одни из самых мощных тел во Вселенной.

Достаточно мощные, чтобы разорвать целую звезду на

частицы размером с атом. Но еще сильнее пугает то,

что у них есть еще одно мощное и темное свойство,

которое может удалить Вселенную.

Kurzgesagt: В двух словах.

I - В двух словах о Черных Дырах.

Черная Дыра появляется в следствии сжатия

огромных масс материи в очень малом объеме.

В их центре сила гравитации почти бесконечно сильна

и все, что подберется слишком близко, будет

разорвано на элементарные частицы.

Даже свет не может избежать Черных Дыр и поэтому мы видим их,

как сферу чистой темноты.

Если вы начнете падать к Черной Дыре, ничего плохого

не произойдет, пока вы не пересечете границу -

Горизонт Событий

Вы можете представить это как заплыв

в реке, оканчивающейся огромным водопадом.

Если вы будете плыть по ней, поток будет все

быстрее и быстрее даже, если вы не можете видеть сам водопад.

Вы сможете уплыть в безопасное место пока, сами этого

не замечая, не пересечете точку невозврата.

Не важно, как быстро вы плывете,

поток унесет вас к мгновенной смерти.

Ничто не может избежать водопада Черной Дыры, если приблизится.

Эта граница отделяет Черные Дыры

от остальной Вселенной. Мы не можем достичь их,

не обрекая себя на смерть.

Поэтому никак нельзя объяснить, что действительно происходит

внутри Черных Дыр, но у нас есть пара идей

о том, что происходит на границе.

Черные Дыры излучают свою массу, словно

кастрюля супа испаряет воду в виде пара.

Это названо радиацией Хокинга.

Черная Дыра постоянно теряет очень малую часть

своей массы в невероятно медленном процессе.

Если мы возьмем Черную Дыру массой с Солнце,

то понадобится 10 тысяч миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов

миллиардов лет займет на то, чтобы она потеряла

ноль целых, ноль ноль ноль ноль ноль ноль

один процент своей массы.

Этот процесс происходит постоянно.

И с его течением он ускоряется.

В очень далеком будущем, когда

последняя звезда будет мертва уже как триллионы лет,

Черные Дыры будут все меньше и меньше, пока не

взорвутся и не исчезнут, оставив за собой

совсем каплю радиации.

Но это и есть проблема, так как в процессе исчезновения Черные Дыры могут

удалить что-нибудь фундаментальное. Информацию.

II – Что такое Информация?

Информация не осязаема.

Обычно, она понимается, как свойство распределения частиц.

Что это значит?

Представьте пачку атомов углерода.

Распределите их и вы получите уголь.

Распределите по иному - получите алмаз.

Атомы те же, изменяется лишь Информация.

Если мы усложним цепь добавим еще больше атомов,

мы получим банан.

Поменяйте порядок атомов - получите белку.

Базовый кирпичик всего во Вселенной един.

И все равно, часть ли он птицы, камня или чашки кофе.

Без Информации все во Вселенной будет одинаково.

По теории квантовой механики

Информацию не уничтожить.

Она может изменить форму, но она не будет утеряна. Для примера:

если вы сожжете бумажку, вы получите пепел.

Этот пепел никогда не станет бумагой.

Но, если вы сможете аккуратно собрать каждый

атом углерода,

а также считать дым и тепловое излучение,

вы, в теории, можете воссоздать бумажку.

Информация этой бумажки все еще

во Вселенной, она не утеряна, её просто сложно прочитать.

Если вы каким-либо способом сможете считать каждый атом, частицу и волну излучения во Вселенной,

вы сможете увидеть и отследить каждую частицу Информации в них.

Гипотетически, вы сможете увидеть всю историю Вселенной от Большого Взрыва.

И тут Черные Дыры вставляют палки в колеса.

Информация указывает, чем вещи отличаются друг от друга

и из чего они состоят.

Черные Дыры, наоборот, они берут разные вещи и делают их одним.

Они уничтожают Информацию.

Это создает Парадокс Информации

и это серьезная проблема.

III - Парадокс Информации

Фундамент многих законов физики в том,

что Информация не может быть утеряна.

Существует, не существует, без информации

все относительно.

Но чтобы мы могли понять реальность нам нужен абсолют.

Как мы можем решить этот парадокс?

Здесь есть несколько путей:

1 - Информация может исчезнуть.

Безнадежно и навсегда.

Это значит, что мы должны взять все наши законы физики

и выбросить все, что работало так долго и начать с чистого листа.

Как будут выглядеть новые законы физики,

и что это значит для нас, никто не знает.

Это одновременно и пугает и, в какой-то степени, интригует.

2 - Информация скрывается.

Возможно, малая часть Черной Дыры отделяется

и формирует малую Вселенную, и вся Информация будет передана

в это новое странное место, где мы его не можем обнаружить

и взаимодействовать с ним, но, технически, она не будет утеряна.

Это как сломанный жесткий диск с вашими семейными фото,

к которым вы не имеете доступа.

Конечно, это хорошо, что они не удалены, но это бесполезно.

Или, может, Черные Дыры не исчезают полностью в конце жизненного цикла

и остается очень малая часть,

алмаз Информации.

Словно машина клоунов с бесконечным числом информационных клоунов.

Или 3 - Информация все равно цела

не утеряна и не спрятана.

Может, мы смотрим на все не под тем углом.

Мы знаем, что Черные Дыры захватывают Информацию и то, что они могут удалить

её позже, но мы не знаем, что происходит между этими моментами.

Где Черные Дыры держат информацию?

IV - Космическая уборка

Давайте сделаем Черную Дыру из грязной одежды.

Сначала, мы наполняем комнату корзинками с одеждой.

Чем больше одежды вы хотите собрать, тем больше корзин вы помещаете в ней.

Но, в один момент, каждая корзина будет полной,

а комната полностью заполнена.

Даже один единственный носок нельзя добавить.

Комната на своей максимальной ёмкости.

Но если мы продолжим впихивать носок с кучей энергии

и силы, комната вожмется в себя и создаст Черную Дыру.

Но ёмкость комнаты не изменилась.

Добавить ещё больше Информации все также невозможно.

Но что если мы вбросим больше одежды в неё?

Сама комната станет больше, чтобы создать место для новой Информации.

Получается, Черная Дыра увеличивается на “пиксель”

для каждого “бита” Информации, что мы вбросим в неё.

Проще говоря, больше Информации - больше поверхность.

Информация будет поглощена поверхностью, схоже

с камнем, брошенным в пруд.

Когда камень уйдет ко дну, мы не сможем увидеть его,

но сможем сказать, что что-то произошло по волнам.

Даже наименьшая Черная Дыра может содержать больше Информации

на своей поверхности, чем сгенерировал человек за всю историю.

Это достигается хранением информации в “пикселе” потрясающе малых размеров.

Черные Дыры - величайший жесткий диск.

Это примерно также, как взять книгу

и переместить в электронную.

Две абсолютно разные вещи, содержащие одно и то же.

Просто все закодировано и хранится по-разному.

Поглощение Черной Дырой звезд и планет схоже с

переносом всей библиотеки в электронный вид.

Это названо Принципом Голографии.

Но если он верен, все, что мы знаем о Вселенной - ложно.

V: Вселенная - это голограмма.

Если информация действительно хранится на границе Черной Дыры,

Излучение Хокинга может нести в себе, что на этой границе и унести прочь.

Получается, Информация не теряется и мы не должны переделывать физику.

Парадокс Информации решен!

Но нам придется изменить свое понятие о реальности на фундаментальном уровне.

Если все, что попадает в Черную Дыру хранится на Горизонте Событий

Получится, что трёхмерные объекты будут перекодированы в плоскость,

или, как мы называем, голограмму.

Голограмма, это как 3D фото - кусок пластика, содержащий трёхмерную картинку.

Черная Дыра будет похожа на голограмму, так как все, что хранится в ней

будет закодировано на Горизонте Событий.

Человек в Черной Дыре будет чувствовать, что он переживает обычную трёхмерную жизнь,

но, для нас снаружи, он - плоская картинка на поверхности Черной Дыры.

Последствия этого контринтуитивны, но погодите.

Черные Дыры - это очень необычный объект,

но он все ещё подчиняется тем же правилам, что и все остальное.

Поэтому, если эта сумасшедшая разница между 2D и 3D

работает с Черными Дырами, то это может работать и со все Вселенной и с вами в ней.

Потому что, если человек в Черной Дыре не может понять,

что он пережат в плоскость, мы можем разделять эту участь.

Вы можете быть растянуты по плоскому экрану на крае Вселенной.

Процессы, стоящие за этим, очень сложные

и крайне странные, совместно с игрой в игрушечные Вселенные,

Теорией Струн и кучей математики.

Мы обсудим это подробнее в другом ролике.

Несмотря на истинное лицо Вселенной, мы знаем, что оно очень странное и сложное

и нам нужно провести больше расчетов и физики, чтобы понять это.

Но Черные Дыры могут быть ключом к пониманию природы самой реальности.

Это видео создано при поддержке Швейцарского Национального Научного Фонда

и при научной поддержке Alessandro Sandrini.

Ксения Кузнецова | 24.08.2017