1 00:00:15,727 --> 00:00:18,354 Я очень рад находиться здесь перед вами. 2 00:00:18,354 --> 00:00:22,934 Я хочу задать очень простой, но провокационный вопрос. 3 00:00:23,893 --> 00:00:27,893 Вы сидите там, я стою здесь. 4 00:00:28,266 --> 00:00:32,265 Мы ощущаем пространство как трёхмерное, 5 00:00:32,266 --> 00:00:35,055 измеряемое по длине, ширине и высоте. 6 00:00:35,056 --> 00:00:40,275 Ешё у нас есть часы, а значит, есть ещё одно измерение — время. 7 00:00:40,276 --> 00:00:44,601 Итак, мы находимся в четырёхмерном мире. 8 00:00:45,241 --> 00:00:49,121 Я хочу задать очень простой вопрос: 9 00:00:49,671 --> 00:00:52,860 возможно ли существование пятого измерения? 10 00:00:53,141 --> 00:00:57,673 В качестве дополнительного измерения мы представляем себе 11 00:00:57,673 --> 00:01:01,462 не временное измерение, а пространственное. 12 00:01:01,973 --> 00:01:04,392 Странный вопрос, не так ли? 13 00:01:04,983 --> 00:01:07,723 Можно ли представить себе движение в направлении, 14 00:01:07,723 --> 00:01:09,773 отличном от длины, ширины и высоты? 15 00:01:09,773 --> 00:01:14,062 Это и есть провокационный вопрос сегодняшней истории. 16 00:01:14,063 --> 00:01:19,492 Давайте начнём с рассмотрения некоторых проблем, 17 00:01:19,493 --> 00:01:24,972 относящихся к объекту более высокого измерения. 18 00:01:24,973 --> 00:01:29,299 Начнём со следующего изображения. 19 00:01:29,300 --> 00:01:33,890 У нас есть проволочный куб, и мы направим на него свет. 20 00:01:34,481 --> 00:01:39,911 Под ним мы увидим тень этого самого куба. 21 00:01:40,273 --> 00:01:43,662 Но это непростая тень. 22 00:01:43,663 --> 00:01:46,622 Она запечатлевает 23 00:01:46,623 --> 00:01:51,500 дополнительные свойства всего объекта. 24 00:01:51,501 --> 00:01:55,143 Так, если вы посчитаете вершины куба, 25 00:01:55,143 --> 00:01:58,162 вы увидите, что у этой тени такое же количество вершин. 26 00:01:58,843 --> 00:02:04,582 Если вы посчитаете грани куба, у тени будет то же самое число. 27 00:02:04,583 --> 00:02:06,743 На самом деле эта тень имеет название. 28 00:02:06,751 --> 00:02:09,042 Она называется диаграммой Шлегеля. 29 00:02:09,453 --> 00:02:11,932 Возникает вопрос: 30 00:02:11,933 --> 00:02:17,233 какую тень имел бы четырёхмерный куб? 31 00:02:17,250 --> 00:02:20,250 Это знакомый нам всем тессеракт. 32 00:02:20,253 --> 00:02:23,792 В этом случае тень не может появиться на поверхности. 33 00:02:23,793 --> 00:02:27,322 Она будет находиться в трёхмерном пространстве. 34 00:02:27,323 --> 00:02:31,943 Эта тень будет выглядеть примерно так. 35 00:02:35,010 --> 00:02:37,759 Некоторые из вас видели эту картинку. 36 00:02:37,760 --> 00:02:43,040 Это диаграмма, отображающая свойства дополнительного измерения 37 00:02:43,384 --> 00:02:46,203 этого четырёхмерного куба. 38 00:02:46,654 --> 00:02:51,513 Опять-таки, вы можете посчитать вершины, грани, стороны и так далее. 39 00:02:51,514 --> 00:02:56,177 Это изображение воплощает идеи 40 00:02:56,178 --> 00:02:59,167 архитекторов, художников и так далее. 41 00:02:59,168 --> 00:03:01,737 Когда вы в следующий раз будете в Париже, 42 00:03:01,738 --> 00:03:04,787 обязательно взгляните на Большую арку. 43 00:03:04,788 --> 00:03:10,541 Этот проект, ставший победителем, 44 00:03:10,542 --> 00:03:13,476 был представлен архитектором Спрекельсеном 45 00:03:13,476 --> 00:03:18,815 на организованный Миттераном конкурс Большой арки. 46 00:03:18,816 --> 00:03:23,975 На самом деле это пятимерное представление объекта, 47 00:03:23,976 --> 00:03:26,705 который может находиться в пятимерном пространстве. 48 00:03:27,316 --> 00:03:30,955 Именно его мы хотели бы рассмотреть 49 00:03:30,956 --> 00:03:33,395 с точки зрения физики. 50 00:03:33,816 --> 00:03:35,445 Чтобы это сделать, 51 00:03:35,446 --> 00:03:40,315 давайте сначала обратимся к гравитационной теории Эйнштейна. 52 00:03:40,926 --> 00:03:45,416 Воздействие гравитации на свет 53 00:03:45,416 --> 00:03:48,736 происходит очень своеобразно. 54 00:03:49,386 --> 00:03:53,385 Мы все выросли, считая, что свет движется по прямой. 55 00:03:53,386 --> 00:03:57,385 Но одна из главный вещей, показанная нам Эйнштейном, 56 00:03:57,386 --> 00:04:03,996 это то, что гравитация объекта заставляет свет изгибаться вокруг объекта. 57 00:04:04,607 --> 00:04:10,806 Он был первым человеком, сумевшим правильно посчитать угол отклонения. 58 00:04:12,297 --> 00:04:17,866 Я хотел бы рассказать вам о статье, написанной им в 1936 году, 59 00:04:17,867 --> 00:04:20,215 о которой почти никто не знает. 60 00:04:20,557 --> 00:04:24,066 Ему на тот момент было уже 57 лет. 61 00:04:24,067 --> 00:04:29,086 Он показал, что если есть объект, — 62 00:04:29,087 --> 00:04:33,176 в данном случае это спутник, а мы находимся здесь на Земле... 63 00:04:33,177 --> 00:04:35,889 Заметьте, что когда сигнал направляется к Земле, 64 00:04:35,890 --> 00:04:40,769 он искривляется из-за гравитационного поля Солнца. 65 00:04:40,770 --> 00:04:43,699 Но давайте теперь представим себе звезду. 66 00:04:44,540 --> 00:04:49,949 Он стал рассматривать это искривление более тщательно и обнаружил, 67 00:04:49,950 --> 00:04:55,150 что источник света на заднем плане имел бы тогда двойное изображение. 68 00:04:55,320 --> 00:04:58,370 Это было бы космическим миражом. 69 00:04:59,420 --> 00:05:03,149 В той же самой статье, занимавшей всего полторы страницы, 70 00:05:03,150 --> 00:05:04,796 он также отметил, 71 00:05:04,796 --> 00:05:10,506 что если источник света находится на продолжении прямой от звезды до Земли — 72 00:05:11,623 --> 00:05:14,902 здесь источник находится на продолжении прямой от звезды до Земли, 73 00:05:14,903 --> 00:05:17,063 а здесь — нет, 74 00:05:17,063 --> 00:05:20,322 так вот если он не находится на этой прямой, видны два изображения. 75 00:05:20,323 --> 00:05:25,082 Когда он находится на этой прямой, он кажется очень ярким. 76 00:05:25,083 --> 00:05:28,473 Настолько, что выглядит как кольцо. 77 00:05:29,615 --> 00:05:33,614 Я бы хотел проинтерпретировать эту статью по-новому. 78 00:05:33,615 --> 00:05:35,784 Вот что происходит. 79 00:05:35,785 --> 00:05:39,494 На самом деле это теневая структура, 80 00:05:39,495 --> 00:05:43,754 образовавшаяся на месте источника. 81 00:05:44,205 --> 00:05:49,024 Эта теневая структура образовалась 82 00:05:49,025 --> 00:05:52,517 из-за воздействия гравитации на свет. 83 00:05:53,098 --> 00:05:58,628 Другими словами, объекты Вселенной отбрасывают тени по всему космосу. 84 00:05:59,583 --> 00:06:04,322 Эти тени отличаются от диаграмм Шлегеля, 85 00:06:04,323 --> 00:06:05,852 показанных мною раньше. 86 00:06:05,853 --> 00:06:09,642 Они возникают во Вселенной естественным образом. 87 00:06:09,643 --> 00:06:12,542 В данном случае здесь, на заднем плане, 88 00:06:12,543 --> 00:06:16,062 я просто показываю вам рисунок, созданный звездой. 89 00:06:16,063 --> 00:06:18,343 Если вы возьмёте это сечение, 90 00:06:18,343 --> 00:06:23,063 то яркость достигнет пика, а потом понизится. 91 00:06:24,300 --> 00:06:28,780 Как выглядит такая тень при наличии, скажем, тридцати звёзд? 92 00:06:29,480 --> 00:06:31,440 Вот изображение, 93 00:06:31,440 --> 00:06:36,770 полученное после проведения полного анализа всех уравнений, 94 00:06:36,770 --> 00:06:39,889 взятых из гравитационной теории Эйнштейна. 95 00:06:39,890 --> 00:06:42,229 Если вы посмотрите на него, 96 00:06:42,229 --> 00:06:47,650 оно может напомнить вам переливы света на борту корабля, 97 00:06:47,650 --> 00:06:49,389 находящегося в порту. 98 00:06:49,830 --> 00:06:53,050 Но оно возникло во Вселенной. 99 00:06:53,900 --> 00:06:58,820 Если бы было 100 000 звёзд, вот как это выглядело бы. 100 00:07:01,707 --> 00:07:04,577 Изображение становится всё более и более сложным. 101 00:07:05,807 --> 00:07:08,486 Мы знаем, что у звёзд есть планеты. 102 00:07:08,867 --> 00:07:11,696 Если вы включите планеты, 103 00:07:11,697 --> 00:07:15,932 у тени появятся микро-структуры, 104 00:07:16,563 --> 00:07:20,503 и вот пример того, как это выглядело бы. 105 00:07:22,503 --> 00:07:26,813 Не напоминает ли вам это нервную систему мозга? 106 00:07:27,616 --> 00:07:30,585 Которую нам показывал предыдущий рассказчик? 107 00:07:30,586 --> 00:07:36,256 Такое сильное сходство в науке просто удивительно. 108 00:07:37,344 --> 00:07:40,583 Вот в чём заключается основная идея, 109 00:07:40,584 --> 00:07:44,914 лежащая в основе вопроса о высших измерениях. 110 00:07:46,038 --> 00:07:49,328 Основной вопрос связан 111 00:07:49,334 --> 00:07:53,334 с теорией гравитации в модели мира на бране. 112 00:07:54,002 --> 00:07:58,131 В этом мире есть длина, ширина, высота, время 113 00:07:58,132 --> 00:08:02,731 и ещё одно измерение, которое мы называем пятым. 114 00:08:02,732 --> 00:08:07,000 Рассмотренные нами теневые структуры следуют из теории Эйнштейна. 115 00:08:07,345 --> 00:08:11,344 По этой теории мы находимся в четырёхмерной Вселенной. 116 00:08:11,345 --> 00:08:15,344 Что же происходит с теневыми структурами 117 00:08:15,345 --> 00:08:18,224 в пятимерном мире? 118 00:08:18,735 --> 00:08:23,865 Поможет ли это нам ответить с научной точки зрения на вопрос 119 00:08:24,242 --> 00:08:28,242 о существовании дополнительного измерения физического пространства? 120 00:08:29,204 --> 00:08:33,854 Расскажем в двух словах о гравитации в модели мира на бране. 121 00:08:34,731 --> 00:08:40,131 Слово «брана» — б-р-а-н-а — это сокращение от мембрана. 122 00:08:40,333 --> 00:08:43,234 Я покажу вам быстро изображение 123 00:08:43,250 --> 00:08:47,233 этой теории в формулировке Рэнделла-Сандрама. 124 00:08:47,234 --> 00:08:51,533 Она утверждает, что наша Вселенная 125 00:08:51,534 --> 00:08:54,943 находится в пятимерном мире. 126 00:08:55,444 --> 00:08:59,233 Здесь я изобразил нашу Вселенную как плоский лист. 127 00:08:59,234 --> 00:09:04,034 Этот плоский лист на самом деле является четырёхмерным объектом. 128 00:09:04,591 --> 00:09:09,590 Вы можете иметь ещё одну брану, Вселенную, параллельную нашей. 129 00:09:09,591 --> 00:09:16,351 Тогда это направление и будет представлять пятое измерение. 130 00:09:17,904 --> 00:09:24,214 Когда вы здесь стоите или сидите, вы испытываете физическое пространство, 131 00:09:24,521 --> 00:09:28,521 будучи запертыми в нашей Вселенной. 132 00:09:29,002 --> 00:09:34,191 Но как же мы узнаем, что есть ещё другое измерение? 133 00:09:34,192 --> 00:09:36,171 Вот в чём вопрос. 134 00:09:36,752 --> 00:09:41,908 Ключ к этому лежит в рассмотрении 135 00:09:41,909 --> 00:09:45,149 воздействия гравитации на свет. 136 00:09:46,125 --> 00:09:50,125 Я расскажу вам об исследовании, проведённом астрономом Чарльзом Китоном 137 00:09:50,126 --> 00:09:55,549 и мной с использованием подхода гравитационных линз. 138 00:09:56,261 --> 00:10:02,320 Мы попытались выяснить, можно ли узнать о существовании пятого измерения. 139 00:10:02,321 --> 00:10:06,111 История начинается с Большого взрыва. 140 00:10:06,726 --> 00:10:11,206 В ранней Вселенной температуры были очень высокими. 141 00:10:11,636 --> 00:10:14,995 Вселенная была исключительно плотной, 142 00:10:14,996 --> 00:10:17,895 и эта плотность была неоднородной. 143 00:10:17,896 --> 00:10:21,096 Области с большей плотностью сжались ещё больше 144 00:10:21,096 --> 00:10:23,156 и образовали чёрные дыры. 145 00:10:23,486 --> 00:10:28,183 В этой среде сформировались микроскопические чёрные дыры. 146 00:10:28,183 --> 00:10:29,152 В частности, 147 00:10:29,153 --> 00:10:31,917 если Вселенная пятимерна, 148 00:10:31,918 --> 00:10:37,460 то тогда чёрные дыры формировались бы в пятимерном мире-бране. 149 00:10:39,106 --> 00:10:42,085 Если Вселенная четырёхмерна, 150 00:10:42,086 --> 00:10:43,356 то тогда формировались бы 151 00:10:43,356 --> 00:10:45,656 обычные микроскопические чёрные дыры, 152 00:10:45,656 --> 00:10:49,015 известные нам из теории Эйнштейна. 153 00:10:49,816 --> 00:10:54,266 Вопрос в том, как отличать их друг от друга. 154 00:10:54,947 --> 00:11:01,396 Стратегия состоит в том, чтобы попытаться найти чёрную дыру в мире-бране, 155 00:11:01,397 --> 00:11:07,017 ища последствия её влияния на свет. 156 00:11:07,584 --> 00:11:11,023 Наш подход к этой задаче — 157 00:11:11,024 --> 00:11:15,513 использовать очень простой закон 158 00:11:15,514 --> 00:11:21,374 о поведении этих объектов начиная с ранней Вселенной до наших дней. 159 00:11:22,569 --> 00:11:25,598 Это связано со следующей проблемой. 160 00:11:25,599 --> 00:11:30,349 Представьте себе чёрную дыру размером с атомное ядро, 161 00:11:31,255 --> 00:11:34,684 но с массой астероида. 162 00:11:34,685 --> 00:11:38,335 Это очень мощный объект. 163 00:11:40,061 --> 00:11:43,510 Такие объекты, сформировавшиеся в ранней Вселенной, 164 00:11:43,510 --> 00:11:45,490 по теории Эйнштейна 165 00:11:45,491 --> 00:11:48,360 к сегодняшнему дню уже бы не существовали, 166 00:11:48,361 --> 00:11:51,060 потому что они очень горячие 167 00:11:51,061 --> 00:11:55,040 и излучают энергию согласно определённому закону. 168 00:11:55,711 --> 00:12:00,371 Этот закон определяется четырёхмерными свойствами 169 00:12:00,487 --> 00:12:02,436 теории Эйнштейна. 170 00:12:03,587 --> 00:12:11,707 Но если эта микроскопическая чёрная дыра пятимерна, 171 00:12:11,707 --> 00:12:14,929 если она сформировалась в соответствии с теорией мира-браны, 172 00:12:14,929 --> 00:12:16,829 она была бы холоднее 173 00:12:16,830 --> 00:12:20,739 и поэтому не исчезла бы к настоящему моменту, 174 00:12:20,740 --> 00:12:24,709 если бы её масса не превышала массу астероида. 175 00:12:25,120 --> 00:12:29,119 Идея состоит в том, что сегодня такие объекты 176 00:12:29,120 --> 00:12:32,359 с точки зрения мира-браны могут существовать. 177 00:12:32,810 --> 00:12:36,689 Мы хотим узнать, как они будут воздействовать на свет. 178 00:12:37,120 --> 00:12:39,290 Основная идея такова: 179 00:12:41,120 --> 00:12:46,390 представьте себе стоячий пруд, 180 00:12:46,500 --> 00:12:48,750 в который вы бросаете камень. 181 00:12:49,794 --> 00:12:53,503 От него пойдёт рябь, 182 00:12:53,504 --> 00:13:00,163 и эта рябь как раз и будет тем ключевым следом, 183 00:13:00,164 --> 00:13:03,794 главным последствием влияния этих чёрных дыр. 184 00:13:04,415 --> 00:13:09,084 Таким же образом будут выглядеть и волны, испускаемые наружу. 185 00:13:09,365 --> 00:13:14,165 Там будут пики и спады, и под конец они полностью затухнут. 186 00:13:14,808 --> 00:13:18,437 Чёрные дыры мира-браны будут вести себя так же. 187 00:13:18,438 --> 00:13:23,978 Вот рисунок, изображающий, как выглядели бы их следы и воздействия. 188 00:13:24,974 --> 00:13:29,954 Они отличаются от тех, которые создавались бы звездой, 189 00:13:30,276 --> 00:13:33,389 от тех, что упоминаются в статье Эйнштейна, 190 00:13:33,390 --> 00:13:39,929 потому что чёрная дыра мира-браны микроскопична, но весит очень много. 191 00:13:39,930 --> 00:13:43,509 У неё может быть очень сильное гравитационное поле. 192 00:13:43,930 --> 00:13:47,929 Глядя на этот рисунок на заднем плане, 193 00:13:47,930 --> 00:13:52,310 можно предсказать, какой от него будет след. 194 00:13:52,661 --> 00:13:54,501 Вот как он выглядит. 195 00:13:57,510 --> 00:14:00,639 Он будет вести себя как волна. 196 00:14:00,640 --> 00:14:03,149 Вы увидите такие колебания. 197 00:14:03,670 --> 00:14:06,492 Если там нет чёрной дыры мира-браны, 198 00:14:06,493 --> 00:14:10,912 вы увидите постоянно спадающий сигнал. 199 00:14:11,193 --> 00:14:16,483 Мы связали вопрос о дополнительном измерении 200 00:14:16,964 --> 00:14:22,214 с вопросом о поиске объекта из этого дополнительного измерения, 201 00:14:22,553 --> 00:14:26,552 а именно микроскопической чёрной дыры из мира-браны. 202 00:14:26,553 --> 00:14:31,423 Мы можем отследить её по её воздействию на свет. 203 00:14:32,033 --> 00:14:37,773 Такое предсказание уже доступно современным технологиям. 204 00:14:38,498 --> 00:14:44,988 Уже сейчас у нас есть спутник на орбите, космический телескоп Ферми. 205 00:14:45,178 --> 00:14:49,948 Он может измерять энергии в очень широком диапазоне, 206 00:14:50,204 --> 00:14:53,473 а именно, в интервале 200 МэВ. 207 00:14:53,474 --> 00:14:56,023 Мы считаем, что эта рябь должна существовать 208 00:14:56,024 --> 00:14:59,563 именно в этом диапазоне энергии. 209 00:15:00,024 --> 00:15:05,034 Вот что мы утверждаем: 210 00:15:05,538 --> 00:15:09,537 если мы найдём свидетельство существования этой ряби, 211 00:15:09,538 --> 00:15:15,048 оно будет свидетельствовать в пользу пятимерной модели Вселенной. 212 00:15:15,512 --> 00:15:20,792 Когда-то люди думали, что Вселенная 213 00:15:21,122 --> 00:15:24,371 обладает определёнными свойствами, и начинали при этом с Земли. 214 00:15:24,372 --> 00:15:28,381 В старые времена, помните, Вселенная состояла из Земли и звёзд, 215 00:15:28,382 --> 00:15:30,801 и все думали, что Земля плоская, 216 00:15:31,301 --> 00:15:36,371 а потом появилась дерзкая идея о том, что она шарообразная. 217 00:15:36,931 --> 00:15:39,920 Я считаю, что сейчас мы в похожей ситуации: 218 00:15:39,921 --> 00:15:43,770 если будет найдено свидетельство о пятом измерении, 219 00:15:43,771 --> 00:15:48,150 людям придётся столкнуться с полной сменой парадигмы 220 00:15:48,151 --> 00:15:51,570 в нашем понимании реальности. 221 00:15:51,571 --> 00:15:52,840 Спасибо. 222 00:15:52,841 --> 00:15:54,511 (Аплодисменты)