Исследователь задал нейросети задачу смоделировать происходящее в таинственных объектах и пришёл к удивительным выводам о том, что творится снаружи...
Сенсацию произвёл астрофизик из Мичиганского университета Энрико Ринальди. Он поделился результатами математических расчётов, сделанных при помощи нейросети. Цель расчётов - попытаться понять, что происходит внутри чёрных дыр и на так называемом горизонте событий, то есть той самой чёрной "поверхности", за которой нам ничего не видно и неизвестно. А особенно интересно то, что эта научная работа на самом деле посвящена не только тайне чёрных дыр, но и вопросу о том, не живём ли мы все в матрице. Итак, поехали. Попытаемся понять хоть что-нибудь...

Поиски теории всего

Итак, у нас есть две основные вещи, которые никак не удаётся друг с другом соединить. Первая — это общая теория относительности Эйнштейна. Она описывает то, что происходит на астрономическом уровне: Большой взрыв, расширение Вселенной и всё в таком духе. А вторая — это квантовая механика, то есть загадочный мир субатомных частиц, обладающих всевозможными сверхспособностями пропадать невесть куда, появляться невесть откуда, проходить сквозь стены и вообще находиться одновременно везде. Мы привыкли смотреть на предмет и говорить: он находится здесь. А на уровне квантов мы, хоть убей, не можем сказать определённо, где находится данный электрон. Эти два мира — как будто две разные Вселенные. И они пока не складываются в одну сколько-нибудь понятную картину.


Наверное, самая большая проблема в этом смысле — гравитация. Всё, кроме неё, в принципе согласуется: происходящее на большом уровне объясняется каким-то взаимодействием субатомных частиц. Но гравитацию никак не получается объяснить на квантовом уровне. По Эйнштейну, некая масса частиц (планета Земля, Солнце, сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути, неважно) как бы скручивает ткань пространства-времени и делает в нём воронку, в которую всё вокруг утягивается. Но на уровне квантов такого не происходит. Во всяком случае, пока не доказано. Хотя Эйнштейн и подозревал, что на самом деле внутри электрона находится микро чёрная дыра, этот объект на сегодняшний день гипотетический.

Научные дискуссии в глубине пруда

Безуспешная борьба с загадками гравитации и сверхъестественного поведения квантовых частиц навела физиков на отчаянную мысль о существовании дополнительных измерений, которые мы просто не видим. То есть мы воспринимаем четыре измерения (длина, ширина, высота и время), но могут быть и другие. Известный популяризатор науки Митио Каку приводит такую аналогию: рыбы в пруду думают, что их прудом Вселенная ограничивается, но во время дождя они могут видеть наверху непонятную для них рябь. Учёный даже шутит, что, может быть, у этих рыб — свои маститые астрофизики, которые ведут очень серьёзные дискуссии о природе этой ряби. То есть точно так же какие-то необъяснимые для нас явления могут оказаться отголосками того, что происходит в других измерениях.
Далее. Физика умом понимает то, что воображению не поддаётся: частицы, из которых состоит всё, что мы видим и можем потрогать, только нами воспринимаются как реальная материя, а при взгляде на мир через супермикроскоп с увеличением до квантового уровня мы бы увидели, что там нет ничего материального. Там нет материи, а есть информация. И одно из предложенных объяснений поведению квантовых частиц заключается в том, что их состояние задаётся матрицей, то есть определённым набором данных. Это называется матричной квантовой механикой.


Вселенная как голограмма

И ещё учёные-теоретики обнаружили удивительную вещь под названием голографическая дуальность. Они, например, говорят, что, в принципе, теоретически можно рассчитать физику пятимерного пространства и в таком пространстве гравитация будет смотреться вполне органично, а наше с вами четырёхмерное пространство будет просто отражением того, что происходит там, в пятимерном. Опять же, возьмём замечательную иллюстрацию, и снова от Митио Каку (спасибо ему за то, что он есть в данном пространстве-времени). Плавают рыбы в аквариуме. И теперь мы возьмём и используем стеклянные стены этого аквариума как экран и спроецируем на нём изображения этих рыб. Данные изображения будут в точности копировать рыб в аквариуме. В воде она поплыла — проекция сделала то же самое. Так вот, с одинаковым успехом и объёмные рыбы, и двухмерные их проекции могут быть убеждены, что именно они настоящие, а других быть не может, потому что не может быть никогда. По этой аналогии мы с вами — двухмерные проекции рыб. Или так: четырёхмерные проекции людей, существующих в пространстве с большим количеством измерений.

"Проекция" чёрной дыры

И Энрико Ринальди взял за основу следующую концепцию: что "чёрный" горизонт событий — это тоже такой экран, на котором спроецировано или, может быть, лучше сказать, закодировано всё, что внутри. Он взял для примера некие простые модели матрицы как образец того, что может быть "изображено" на двухмерной плоскости "поверхности" чёрной дыры. Учёный загрузил эти наборы данных в нейросеть, чтобы она вычислила, как тогда будет выглядеть ситуация в объёмном пространстве чёрной дыры. Физик пишет, что результаты многообещающие и этот метод может стать "швейцарским армейским ножом", то есть великолепным инструментом в поиске квантовой гравитации. И ещё, по его мнению, это шаг в сторону теории о том, что по крайней мере на уровне квантов существуют дополнительные измерения, в которых они и перемещаются как хотят. И что вообще вся видимая Вселенная может оказаться четырёхмерной голограммой. Интересно, как бы мы выглядели в пяти измерениях? Как на поздних картинах Пикассо? Тогда женщинам лучше, пожалуй, в четырёхмерном пространстве-времени!Автор: А.Романенкова
Источник: "Life"