«Это вещь сейчас не обсуждаемая» — доктор физико-математических наук объяснил, почему человечество не может улететь на Марс

Выжимка нового выпуска подкаста Соколовского

«Это вещь сейчас не обсуждаемая» — доктор физико-математических наук объяснил, почему человечество не может улететь на Марс

Про гостя

Алексей Семихатов — доктор физико-математических наук, ведущий передачи «Вопрос науки» на телеканале «Наука», лектор и автор научно-популярных фильмов.

У меня в подкасте мы поговорили об устройстве нашего мира и Вселенной. Доктор наук простыми словами объяснил, почему человечество не может улететь на другую планету, рассказал, как устроено время и как работают черные дыры. Ниже — несколько интересных моментов из выпуска.

Как выглядит квантовый мир

Квантовая механика — это фундаментальный принцип, поддерживающий наше существование. Она объясняет, почему звезды светят, как работают компьютеры и смартфоны, и даже почему время течет по-разному в разных условиях.

Квантовые законы проникают в нашу повседневную жизнь, и без них мир был бы совершенно другим. Алексей Семихатов рассказал, как квантовая механика может пригодиться в жизни и зачем её изучать:

Мы все состоим из атомов. Если мы представим, что в мире существуют «плохие парни», которые бы отменили законы квантовой мира, то все атомы прекратили бы свое существование и все, что нас окружает, исчезло.

В нашем привычном мире столы — это столы, а горы — это горы, но когда начинаешь углубляться в квантовый мир, то правила нашего восприятия заканчиваются. Там наступает нечто чуждое и непредставимое. Есть много веселых фильмов о том, как выглядит квантовый мир, и все выглядит абсолютно так же, как у нас, но только маленькое. Нет, на самом деле там совсем не так и совершенно другие законы, которые обеспечивают существование всем людям.

Ирония в том, что наше существование поддерживается другими, чуждым нашему миру и законами. Мы понимаем квантовый мир настолько, насколько нужно, чтобы атомами «пользоваться», но когда начинаем спрашивать себя, что у них там происходит, то не можем ответить, и это абсолютно уникальная ситуация.

Почему человечество не может улететь на другую планету

Быстрее скорости света передвигаться невозможно. Поэтому нельзя сказать, что когда-то у человечества получится перемещаться с одной планеты на другую безумно быстро. Семихатов объяснил, почему мы не сможем этого сделать:

Экспериментальный факт состоит в том, что Вселенная устроена довольно удивительным образом. В ней есть абсолютная скорость. Когда вас штрафует ГИБДД, то делает это относительно полотна дороги. А не относительно их же собственного встречного автомобиля, суммарная скорость которого может быть 200 км/ч.

Скорость света устроена не так. Предположим, я держу мощный прожектор и свечу на вас. Вы стартуете издалека и бежите на меня с половиной скорости света. Вы измерите скорость света от этого прожектора, равную скорости света, такую же, как я. Теперь мы просим вашего друга тоже бежать, но в противоположную сторону, вдоль того же луча света. Он будет бежать от прожектора, а вы к прожектору, но скорость у вас будет одинаковая. Так устроена наша Вселенная. Если бы было не так, то вся Вселенная перекосилась бы.

Что нужно сделать, чтобы оказаться на другой планете:

Если Илон Маск полетит на Марс, то ему понадобится энергия, которая носит абсолютно зашкаливающий характер. Эта энергия должна находиться в космическом корабле, ее нужно везти с собой. Реактивное движение подразумевает, что вы энергию выбрасываете, ведь в космосе не от чего отталкиваться, кроме как от себя.

Чтобы летать даже с десятой долей скорости света, нужно изобрести супер ядерные двигатели, которые будут непрерывно что-то взрывать и выбрасывать. И это вещь сейчас вообще не обсуждаемая.

По словам доктора физико-математических наук возможность летать хотя бы с долей скорости света — только гипотетическая. Если человечество сможет это сделать, то не раньше, чем через 50 лет.

Почему время даже на Земле для всех течет по-разному

На разных планетах время течет разным образом. Алексей Семихатов объяснил, как устроено время и почему даже на Земле время для всех течет по-разному:

Мы привыкли думать, что пространство — это большая пустая коробка, в ней что-то расположено, и для всех время течет одинаково. Это не так. Для наблюдателей, движущихся с разными скоростями, события в разных точках могут происходить для каждого «раньше». Если эти события не успели обменяться световыми сигналами и не могут быть причиной друг друга, то всегда найдется тот, кто скажет, что событие А было раньше, и тот, кто считает, что событие Б.

В этом нет никакого противоречия. Потому что как только эти события расположатся в пространстве так, что сигнал одного попадет в другой, только тогда время для них начнет протекать одинаково.

Время зависит от движения. Гравитационное поле, в общем, не отличимо от той самой силы, которая прижимает вас к спинке кресла в машине, когда вы быстро стартуете. У этой перегрузки такая же природа, как у силы, которая притягивает вас к Земле. Эта параллель гравитации и ускорения приводит к тому, что в гравитационных полях разной интенсивности время течет по-разному. Чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время. Это заметно, потому что те спутники, которые обеспечивают для нас сигнал GPS, летают там, где время течет иначе, чем у нас на Земле. За сутки разница доходит до 40 микросекунд.

Когда впервые запустили систему GPS, то выяснили, что она сильно ошибается, и ошибки нарастают с течением времени. Сначала думали, что это инженерная задача, но потом выяснилось, что нужно идти к фундаментальным физикам, потому что это требует обращения к теории относительности. Итог: даже в окрестностях Земли время течет с разной скоростью для разных наблюдателей в зависимости от гравитационного потенциала.

Как в пространстве работают черные дыры

Черные дыры — это области пространства с очень концентрированной гравитацией. Как они на самом деле работают?

Черная дыра не засасывает в себя. Только когда что-то пролетает мимо, то падает в дыру. Она даже свет может отклонить и завернуть, но она не работает как пылесос. Черная дыра — это не тело, а материя, которая уже погибла под действием гравитации.

Мы видим снаружи, что остается пустое пространство, оно пронизано таким сильным гравитационным полем, что не выпускает даже свет. Когда мы приближаемся к центру притяжения, в какой-то момент можем не заметить и пресечь некоторую поверхность, после которой обратного выхода нет — это горизонт событий. Обратно может вернуться только свет. И неважно, какая мощная ракета будущего у человека есть, обратно поможет вернуться только машина времени.

Что происходит со временем в черной дыре

По современным данным и теоретическим представлениям, время не останавливается, а заканчивается. Мы привыкли думать о времени как о чем-то, что будет течь. Во Вселенной есть тупики времени. Каждая черная дыра и ее сингулярность — это тупик времени для всех, кому посчастливилось туда упасть.
Оно кончается не в том смысле, что ничего не происходит, а в том, что времени просто больше нет. Это означает, что нет никакого известного нам способа объяснить, что происходит дальше после этой точки черной дыры. Правда, все те, кто туда упал, уже расщепились с нашей стороны.

Илон Маск гений или сумасшедший

Эти две вещи не всегда легко отличить. Но давайте судить не по проявлениям, а по результатам. Результат с Falcon 9 фантастический. Компания Space X перевезла за 2023 год в два с половиной раза больше груза на околоземную орбиту, чем весь остальной мир. Если судить по этому, то да — гений.

О подкасте

С 2019 года в этом подкасте я встречаюсь с людьми, достигшими впечатляющих успехов в своей деятельности.

Среди последних героев — Николай Картозия, генеральный директор и продюсер телеканала «Пятница»; Георгий Соловьев, основатель Skyeng; Михаил Гельфанд, биоинформатик; Леонид Гольдорт, основатель СДЭК; комик Сергей Орлов и многие другие сильнейшие предприниматели, медийные личности и ученые.

Послушать полную версию выпуска можно здесь: YouTube | Дзен | ВКонтакте | Telegram

2121
2 комментария

Насчет Маска, это самый настоящий гений, вы посмотрите какие вещи он делает и какие в итоге результаты

Ну вроде роверы давно на Марсе катаются. Тут скорее проблема не в доставке людей на Марс, а в системах жизнеобеспечения...