Почему ураганам дают человеческие имена

Когда в новостных заголовках говорится о том, что ураган "Катрина", "Иэн" или "Милтон" куда-то там приближается, может показаться, что имя — просто яркая деталь, придуманная журналистами. Но на самом деле имена ураганам дают не для эффектности, а чтобы их было проще отслеживать и не путать друг с другом.

Ураган — это не просто сильный ветер, а огромная погодная система, которая может существовать несколько дней или даже недель, менять направление, усиливаться, ослабевать и представлять особую угрозу для некоторых регионов. Иногда в одном океанском бассейне могут одновременно существовать несколько штормов. В такой ситуации информирование в духе "тропический циклон к северо-востоку от Малых Антильских островов" породит путаницу.

А вот имя собственное способно решить эту проблему. Сказать "ураган Катрина приближается к побережью" намного проще, чем каждый раз озвучивать координаты и направление движения. Короткое имя легче запомнить, быстрее передать в сводке и проще использовать в предупреждениях для населения.

Рождение традиции

Раньше штормы называли по месту, дате или церковному празднику, на который они пришлись. Но такой способ был крайне неудобен: названия зависели от местных традиций, могли быть длинными и не подходили для единой системы предупреждений.

Поэтому метеорологи приняли решение использовать заранее подготовленные списки имен. В Атлантике такая система стала официальной в середине XX века. Сначала использовали только женские имена, но позже в списки добавили и мужские.

Сегодня имена штормов утверждаются заранее. Для разных регионов мира существуют свои списки, потому что такие системы формируются в разных океанских бассейнах и отслеживаются разными метеорологическими службами.

Разумеется, имя получает не каждый облачный вихрь над океаном. Для начала система должна достаточно "разогнаться" и стать тропическим штормом. После этого ей присваивают имя из заранее утвержденного списка. Если шторм усиливается, то его уже могут классифицировать как ураган, но присвоенное имя при этом остается.

Имена повторяются, но не всегда

В Атлантике используется несколько списков имен, которые идут по кругу. То есть через несколько лет имя может быть использовано вновь. Но есть исключение из правил: если ураган оказался особенно разрушительным и унес много жизней, имя, присвоенное ему, могут навсегда убрать из списка. Делается это не только во избежание путаницы в будущем, но и из уважения к пострадавшим.

Например, имя "Катрина" больше не используют для новых атлантических ураганов, так как катастрофа 2005 года сделала это название историческим, а не просто пунктом в списке.

Зачем это обычным людям

Главная задача имени — быстро привлечь внимание. Когда метеорологи, власти, спасатели и СМИ говорят об одном и том же шторме, имя помогает всем понимать, о какой угрозе идет речь.

Это особенно важно во время эвакуации, закрытия госучреждений, подготовки больниц, предупреждения туристов и жителей побережья. В такой ситуации лишняя путаница, как показывает опыт прошлого, может стоить тысячи жизней.

Так что имя урагана — не попытка "очеловечить" погоду, а очень простой, но при этом надежный инструмент безопасности.

Что будет, если рублевая монета врежется в Землю со скоростью 99% от скорости света?

Ничто, обладающее массой, не может двигаться со скоростью света, поэтому в данном мысленном эксперименте берем 99% от нее. Также условно представим, что монета при вхождении в атмосферу не будет разрушена и достигнет поверхности Земли.

На первый взгляд ничего серьезного произойти не должно, ведь речь идет о предмете массой всего около трех граммов. Но при скорости, близкой к скорости света, обычная формула кинетической энергии уже не работает: здесь нужно учитывать релятивистские эффекты.

И результат такого столкновения был бы ужасающим.

Рублевая монета, летящая со скоростью 99% от скорости света, имела бы энергию около 1,64 × 10^15 джоулей. Это примерно 392 000 тонн в тротиловом эквиваленте, то есть около 392 килотонн. Для сравнения: мощность атомной бомбы "Малыш", сброшенной на Хиросиму, составляла около 15 килотонн — примерно в 26 раз меньше.

Так что рублевая монета, ударившаяся о поверхность Земли с такой скоростью, не просто оставила бы небольшой кратер. Она сформировала бы крупное ударное образование, вызвала мощную ударную волну, яркую вспышку, выброс вещества и разрушения на огромной площади.

Этот мысленный эксперимент хорошо показывает, насколько обманчивой может быть масса. При падении с обычной скоростью, привычной нам в повседневной жизни, рублевая монета максимум звякнула бы о землю. Но при разгоне до околосветовой скорости энергия ее движения превращается в чудовищную силу.

В ускорителях заряженных частиц, таких как Большой адронный коллайдер, протоны или ядра разгоняют почти до скорости света. Когда они сталкиваются, энергия высвобождается, рождая новые частицы, изучение которых позволяет проверять и уточнять наши теории. Но в случае с коллайдером речь идет о микроскопических частицах, масса которых ничтожна, поэтому даже огромная по меркам физики энергия остается управляемой для установки и не представляет опасности.

С макроскопическим объектом все иначе. Чем больше масса, тем чудовищнее становится цена разгона. Если бы мы решили отправить к звездам аппарат массой около тонны, что совсем немного для космического зонда, то для разгона до 99% скорости света в идеальных условиях потребовалось бы около 550 эксаджоулей энергии. Это сопоставимо с годовым энергопотреблением всего человечества. И это только идеальный минимум: без учета потерь, реальной эффективности двигателя и того, каким способом такую энергию вообще удалось бы передать аппарату.

По мере приближения к цели зонд нужно было бы еще и затормозить. В космосе нельзя просто нажать на педаль, как в машине: чтобы остановить объект, летящий с околосветовой скоростью, нужно куда-то передать всю его колоссальную кинетическую энергию.

Так что организация подобных научных миссий упирается не только в отсутствие технологий, но и в энергетику: разогнать невероятно трудно, затормозить — почти так же трудно, да и взять энергию для всего этого просто неоткуда.

Читайте также:

• Инопланетяне, возможно, уже знают о нашем существовании.
• Научно-технический прогресс, инопланетные зонды, скорость и время.
• Вероятно, инопланетяне не связываются с Землей, так как не видят признаков разума.

Как появился Глаз Сахары: загадочная структура посреди пустыни

В Сахаре есть место, которое с высоты выглядит так, будто кто-то поставил гигантскую печать, или будто наша Земля открыла глаз и смотрит в космос.

Речь идет о структуре Ришат, более известной как Глаз Сахары. Она представляет собой огромное кольцевое образование, затерянное среди песков и каменистых равнин пустыни на территории Мавритании.

Средний диаметр Глаза Сахары составляет 40 километров, так что, находясь на поверхности, едва ли можно понять, что перед вами необычный геологический объект.

А вот с орбиты все становится очевидно.

От центра структуры расходятся концентрические кольца, напоминающие круги на воде. Глаз Сахары настолько нетипичное образование, что привлекает внимание не только астронавтов и ученых, но и, конечно, любителей альтернативной истории и теорий заговора.

Изначально люди из мира науки связывали Глаз Сахары с падением метеорита. А вот другие приписывали ему связь с Атлантидой, потому что "Платон описывал ее столицу как город из чередующихся концентрических водных и сухопутных колец". Кто-то и вовсе видел в структуре нечто внеземное, непостижимое для человеческого разума.

На первый взгляд версия с метеоритом кажется логичной. Структура почти круглая, большая, хорошо заметная из космоса. А значит, почему бы ей не быть древним ударным кратером?

Проблема в том, что настоящие ударные кратеры оставляют после себя характерные следы: породы, пережившие чудовищное давление, расплавленные ударом материалы, специфические разрушения и другие признаки катастрофического столкновения. У структуры Ришат такой картины не нашли.

Поиски истинного объяснения привели к пониманию того, что Глаз Сахары — это не шрам от удара космического камня, а разрушенный геологический купол. В очень далеком прошлом под этим участком земной коры поднялась магма. Она не смогла прорваться наружу, породив полноценный вулкан, но зато внедрилась в породы снизу и приподняла их, образовав огромный купол. Получилось что-то вроде вздутия в земной коре.

А затем в игру вступило время.

Ветер, вода и перепады температур миллионы лет разрушали этот купол. Разные породы сопротивлялись этому необратимому процессу по-разному: мягкие стирались быстрее, а более твердые сохранялись лучше. Так постепенно и возникли те самые концентрические контуры, которые сделали структуру Ришат настолько узнаваемой на спутниковых снимках.

Интересно, что если бы вы внезапно оказались на территории Глаза Сахары, то не поняли бы, что находитесь внутри одного из самых узнаваемых геологических объектов планеты. Вы могли бы часами бродить среди холмов, камней разного размера, сухих равнин, песков и редкой растительности, так и не выделив для себя что-то необычное.

Только вид сверху собирает все детали в единую картину, позволяя оценить истинную природу структуры.

И, несмотря на естественную природу Глаза Сахары, налет загадочности и таинственности никуда не делся. Не потому, что в этом замешаны пришельцы или давно исчезнувшая цивилизация, а потому, что в человеческом сознании с трудом укладывается масштаб геологических процессов.

Читайте также:

• Откуда на Луне кратеры со стороны Земли.
• Что стало с флагами «Аполлона» на Луне?
• Юджин Шумейкер — единственный человек, похороненный на Луне.

Когда "Вояджер-1" покинет Солнечную систему?

Космический аппарат NASA "Вояджер-1" часто называют первым рукотворным объектом, выбравшимся в межзвездное пространство. Звучит эпично. Кажется, будто созданный людьми в XX веке зонд покинул родную планетную систему и теперь летит среди звезд...

Но здесь есть важный нюанс. "Вояджер-1" действительно достиг межзвездного пространства, но это не означает, что он покинул Солнечную систему.

Как же так? Давайте разбираться.

В 2012 году "Вояджер-1" пересек гелиопаузу — внешнюю границу гелиосферы. Гелиосфера — это гигантский "пузырь" околосолнечного пространства, заполненный потоком заряженных частиц — солнечным ветром — и находящийся под сильным влиянием магнитного поля Солнца. Внутри гелиосферы доминирует Солнце, а вот за гелиопаузой главную роль начинает играть межзвездная среда.

Именно поэтому ученые говорят, что "Вояджер-1" вошел в межзвездное пространство: он больше не находится внутри защитного пузыря солнечного ветра. Но Солнечная система — это не только область, заполненная солнечным ветром. У Солнца есть еще и гравитационное влияние, которое простирается намного дальше гелиопаузы.

Считается, что внешней границей Солнечной системы является облако Оорта, представляющее собой гигантскую оболочку из преимущественно ледяных тел, связанных гравитацией Солнца и находящихся от него на колоссальном расстоянии. Именно из облака Оорта приходят долгопериодические кометы.

И вот до этой области "Вояджер-1" еще даже не добрался.

Расчеты NASA показывают, что зонду потребуется около 300 лет, чтобы достичь внутреннего края облака Оорта. А прохождение через облако Оорта займет еще примерно 30 000 лет. И вот тогда можно будет сказать, что человечество выбралось за пределы Солнечной системы и устремилось к звездам. Не секрет, что цивилизации не существуют так долго, поэтому, вероятно, гордиться этим достижением будет некому. Или же наши далекие потомки, обживающие пережитки нашей реальности, банально забудут об этом, решая земные проблемы, которые мы им щедро готовим.

Получается странная, но с физической точки зрения абсолютно верная картина: межзвездное пространство начинается раньше, чем заканчивается Солнечная система.

На самом деле путешествие "Вояджера-1" только начинается.

После запуска в 1977 году и серии гравитационных маневров у Юпитера и Сатурна зонд получил огромную скорость — около 61 200 километров в час — и дальше движется по инерции. В космосе почти нет сопротивления, которое могло бы его быстро затормозить, поэтому аппарату не нужно постоянно "жечь топливо", чтобы продолжать путь, у которого нет конечного пункта назначения.

Сейчас "Вояджер-1" является самым далеким рукотворным объектом и движется в сторону глубин межзвездного пространства. Но даже столь огромная по человеческим меркам скорость выглядит ничтожной в масштабах Вселенной.

Читайте также:

• 10 интересных фактов об Облаке Оорта.
• Откуда на Луне кратеры со стороны Земли.
• Что находится за поясом Койпера.

Почему растопить полярные шапки Марса — плохая идея

Один очень известный "инженер", обожающий рассказывать басни о скорой колонизации Марса, неоднократно предлагал устроить ядерные взрывы над полюсами Красной планеты, чтобы быстро испарить замерзшие вещества, насытить атмосферу газами и сделать ее плотнее.

В массовом воображении эта идея выглядит как крайне эффектный шаг к терраформированию: бах! И промерзлая пустыня начинает превращаться в новый дом для человечества.

Все, что для этого нужно, — просто набраться решимости, и дело в шляпе! Или нет?

С Марсом все, разумеется, намного сложнее, чем в подобных фантазиях.

Главная проблема в том, что полярные шапки Марса не являются магическим хранилищем атмосферы. Да, там есть замерзший углекислый газ и водяной лед. Да, если высвободить львиную долю этих запасов и перевести их в газообразное состояние, атмосферное давление действительно увеличится. Но тут возникает разумный вопрос: будет ли этого достаточно, чтобы на планете начались существенные изменения?

И ответ разрушает всю романтику.

Современная атмосфера Марса очень тонкая. Давление у поверхности составляет меньше 1% земного. Поэтому жидкая вода там не может существовать стабильно: она либо быстро испаряется, либо замерзает. Чтобы Марс вновь стал планетой с реками, озерами, морями и мягким климатом, ему нужно не просто немного поднабрать газа, а обзавестись огромной массой атмосферы.

Растопить или испарить полярные шапки — значит лишь немного утолстить этот жалкий газовый слой. По оценкам исследователей, если высвободить углекислый газ из полярных отложений, давление вырастет меньше чем до 15 мбар. Для сравнения, земное давление — около 1 000 мбар.

Таким образом, "ядерные манипуляции" с полярными шапками не только не превратят Марс в теплый мир, но и загрязнят его.

Есть и вторая проблема: вода. Даже если представить, что полярные шапки растоплены, атмосфера чуть "поправилась" и по поверхности хлынули потоки воды, этот эффект будет непродолжительным. Марс слишком холодный, а давление все равно будет крайне низким, так что вода будет испаряться, замерзать, уходить в грунт через трещины и поры, а водяной пар — переноситься к холодным ловушкам, то есть постоянно затененным участкам, и осаждаться там в виде инея и льда.

Третья проблема — сам углекислый газ. В теории он мог бы стать главным парниковым газом для прогрева Марса. Но его доступных запасов на планете недостаточно. Часть древней атмосферы улетучилась в космос. Часть углерода связалась с карбонатными минералами, часть удерживается в грунте и заперта в ледяных клатратах — структурах, где молекулы газа заключены внутри кристаллической решетки водяного льда. Проще говоря, на Марсе нет никакого удобного резервуара с парниковым газом, который только и ждет, чтобы его разогрели и выпустили обратно в атмосферу. Кроме того, невозможно восполнить те потери, что банально покинули планету.

Марсу не просто не хватает тепла. Ему не хватает вещества для создания новой атмосферы.

А теперь добавим еще одну проблему — прямо-таки вишенку на торте. Даже если каким-то чудом создать плотную атмосферу, ее нужно как-то удержать. У Земли есть мощное магнитное поле, защищающее верхние слои атмосферы от непрерывных атак солнечного ветра. Марс же лишен глобального магнитного поля. Поэтому солнечный ветер и излучение разрушали бы и уносили его новую атмосферу в космос.

Это уже происходило. Исходя из имеющихся данных, ранний Марс был более влажным и теплым миром, а значит, его атмосфера была намного плотнее. Но он не смог сохранить ее. Газовая оболочка истончилась, жидкая вода исчезла с поверхности, и Красная планета превратилась в холодную сухую пустыню, которую мы наблюдаем сегодня.

Так почему новая атмосфера должна вести себя иначе?

Конечно, она не исчезла бы мгновенно. Солнечный ветер не ведет себя как ураган, способный за пару дней выдуть всю атмосферу. Это медленный процесс. Но терраформирование — задача на тысячи или даже миллионы лет. Поэтому планета должна не просто получить атмосферу на несколько десятилетий, а поддерживать ее стабильно.

Прототип NASA X-59 готовят к первому "тихому" сверхзвуковому полёту

Звуковой барьер человек научился преодолевать почти восемьдесят лет назад, и сегодня сверхзвуковой полёт - дело, в общем-то, привычное. Мешает, правда, одна досадная мелочь: самолёт, перешагнувший скорость звука, волочёт за собой ударную волну, и та обрушивается на землю громовым раскатом - тем самым звуковым ударом. Слышен он не однажды, в миг «прорыва», как многие думают, а сопровождает машину на всём пути, накрывая всё, над чем она пролетает. Именно поэтому в США ещё с начала 1970-х годов запрещены сверхзвуковые полёты гражданской авиации над сушей: грохот над головой досаждал бы целым городам. Запрет этот, казалось бы, ставит крест на самой идее быстрых перелётов над обжитыми краями. Но что, если гром удастся превратить в едва слышный хлопок? Ответ на этот вопрос и должен дать необычный самолёт NASA X-59.

X-59 - одноместная исследовательская машина, построенная для агентства фирмой Lockheed Martin Skunk Works, и сейчас она подбирается к тому самому испытанию, ради которого, собственно, и появилась на свет. Его непомерно длинный, остро заточенный нос и тщательно выверенные обводы корпуса нужны вовсе не для красоты (хотя выглядит самолёт, надо признать, эффектно): они призваны растянуть и сгладить ударные волны так, чтобы привычный громовой звуковой удар долетал до земли уже не раскатом, а мягким глухим хлопком - чем-то вроде звука захлопывающейся вдалеке автомобильной дверцы. В этом и состоит весь замысел программы NASA под названием Quesst: накопить данные, которые в перспективе позволят пересмотреть запрет на сверхзвук гражданской авиации над сушей.

История полётов разворачивалась поэтапно и подчёркнуто осмотрительно - так, как и подобает испытаниям единственного в своём роде летательного аппарата. Свой первый полёт X-59 совершил 28 октября 2025 года: лётчик-испытатель NASA Нилс Ларсон поднял машину на высоту около 12 000 футов (порядка 3,7 км) и разогнал её примерно до 230 миль в час (около 370 км/ч) - в точности так, как было задумано, продержавшись в воздухе 67 минут. Любопытно, что и сам пилот потом вспоминал об этом полёте без всякого пафоса. Накануне он, по собственному признанию, даже не потерял сна - был уверен и в машине, и в собравшей её команде. Нос на разбеге пришлось задирать всё выше: самолёт так и норовил разогнаться, - и из центра управления ему напомнили проверить скорость, а про себя он успел подумать: «ну и ракета». Главное же впечатление от первого вылета он выразил почти буднично - машина, мол, ведёт себя совсем как на тренажёре: волнующе, но без неожиданностей, что для первого полёта ровно то, чего и хочешь.

После планового технического обслуживания самолёт вернулся в небо в марте 2026 года и с тех пор выполнил более десятка полётов, отметив по пути несколько любопытных рубежей: первую уборку шасси, набор высоты до 43 000 футов (около 13 км) и разгон до скоростей, вплотную подобравшихся к звуковой, - порядка 0,95 Маха (примерно 627 миль в час, или около 1 010 км/ч). А 30 апреля 2026 года машина впервые за один день дважды поднялась в воздух, совершив подряд одиннадцатый и двенадцатый полёты, - темп испытаний заметно нарастал.

И вот теперь, завершив дозвуковую программу, проект подошёл вплотную к самому значимому своему испытанию. «Следующее, что нам предстоит, - это первый полёт нашего уникального самолёта на сверхзвуке», - говорит Кэти Бам, руководитель проекта Low Boom Flight Demonstrator. Этот первый переход через скорость звука ожидается в начале июня 2026 года на высоте около 43 000 футов (примерно 13 км): именно там X-59 впервые предстоит перешагнуть за число Маха 1 - то есть превысить скорость звука (свыше 630 миль в час, около 1 015 км/ч). Шаг этот намеренно сделан осторожным: задача не в том, чтобы поставить рекорд, а в том, чтобы всего лишь преодолеть барьер, собрать данные и продолжить понемногу расширять диапазон рабочих режимов, не выходя сразу на полный проектный режим. Любопытна и одна деталь самого испытания: собственный тихий «хлопок» X-59 на этом этапе потонет в обыкновенных - и куда более громких - звуковых ударах самолёта сопровождения, на который, кстати, установят особый зонд, чтобы измерять ударные волны X-59 прямо по мере их рождения.

Но главное, разумеется, ещё впереди. Позднее NASA рассчитывает вывести машину на полный проектный режим - тот, на который её и создавали как на штатный рабочий: 1,4 Маха (около 925 миль в час, или примерно 1 490 км/ч) на высоте порядка 55 000 футов (около 16,7 км). Это именно те скорость и высота, что понадобятся для будущих демонстрационных полётов над населёнными районами США, - в этих полётах у самих жителей будут спрашивать, насколько терпим новый, приглушённый звук. К концу 2026 года агентство надеется завершить первые два этапа программы Quesst - расширение диапазона режимов и проверку акустических характеристик. А о том самом дне, когда наконец удастся вынести на полигон микрофоны и записать обещанный тихий «хлопок», на фирме-изготовителе говорят с нескрываемым нетерпением: построить самолёт и поднять его в воздух они умеют давно, а вот превратить громовой раскат в негромкий стук - задача, ради которой всё и затевалось. Если она будет решена, собранные X-59 данные лягут на стол авиационным регуляторам - и тогда полувековой запрет на гражданский сверхзвук над сушей можно будет наконец смягчить, открыв дорогу пассажирским рейсам, которые покрывали бы привычные маршруты вдвое быстрее.

Тизер НАСА с нарезкой кадров из прошлого полёта и воспоминаниями лётчика-испытателя.

Аргументы в пользу того, что наша Вселенная находится внутри черной дыры

В этом мире бесчисленное множество крайне нестандартных и даже безумных гипотез, но одна из наиболее масштабных заслуживает особого внимания. Согласно идее, которая будет обсуждаться в статье, наша Вселенная может находиться внутри черной дыры. Не где-то рядом с ней, не на ее краю, а именно внутри — как отдельное пространство-время, родившееся по ту сторону горизонта событий.

Почему же я придаю этой концепции такое внимание? Потому что в современной теоретической физике эта гипотеза — далеко не просто вольный полет фантазии с жонглированием околонаучной терминологией. Эта гипотеза успела обзавестись несколькими весомыми аргументами, вынуждающими астрофизиков снова и снова к ней возвращаться.

Главное здесь — не представлять черную дыру как гигантскую яму. Согласно общей теории относительности, черная дыра — это область пространства-времени, из которой ничто не может выбраться наружу. Для внешнего наблюдателя точкой невозврата является горизонт событий. Но что происходит "внутри" черной дыры, за горизонтом событий, — вопрос гораздо более сложный.

В классической картине мироустройства все, что падает в черную дыру, необратимо устремляется к сингулярности — состоянию, где плотность и кривизна пространства-времени становятся бесконечными. И тут важно уточнить, что в физике сингулярность — не реальное нечто, а по факту предел применимости наших теорий. Другими словами, сингулярность — не реальная точка с бесконечной массой и плотностью, а место, где наша математика просто перестает работать.

И вот здесь появляется первый сильный аргумент в пользу идеи, озвученной в начале.

Космологическая сингулярность — это гипотетическое начальное состояние Вселенной при классической экстраполяции ее расширения назад, к моменту Большого взрыва. А значит, то, что для внешнего наблюдателя выглядело бы как коллапс в черную дыру, внутри могло бы приводить не к окончательному уничтожению материи, а к зарождению и стремительному расширению нового пространства.

То есть черная дыра в такой модели оказывается не просто "пожирателем вещества", а возможной областью, где коллапс материи переходит в рождение новой Вселенной.

И вот тут появляется второй аргумент, основанный на теории Эйнштейна — Картана. В отличие от общей теории относительности, она допускает не только кривизну пространства-времени, связанную с массой и энергией, но и его кручение — торсию. Источником такой торсии выступает спин материи, то есть внутренний угловой момент частиц. В условиях экстремальной плотности, недостижимых ни в каких лабораториях, может проявляться эффект отталкивания, который не дает материи сжаться в точку. Вместо этого возникает отскок: коллапс останавливается, а затем начинается расширение.

Ну, вы понимаете, да?

Рождается черная дыра, жадно поглощает материю, которая внутри нее сжимается до некого предела, а после не исчезает в "невозможной бесконечности", а переходит в фазу расширения. И это уже подозрительно напоминает то, что мы называем рождением и эволюцией Вселенной.

Третий аргумент связан с горизонтом событий. Если наша Вселенная действительно зародилась внутри черной дыры, то "родительская" область для нас недоступна, какими бы совершенными инструментами мы ни обзавелись. Потому что ничто не может покинуть черную дыру и передать информацию наружу.

И это хорошо перекликается с природой космологического горизонта. Если взять нас за центр наблюдаемой области Вселенной, то ее диаметр будет составлять около 93 миллиардов световых лет. Все, что находится дальше, принципиально недоступно для прямых наблюдений в силу непрекращающегося расширения Вселенной и ограниченности скорости света.

То есть гипотеза не требует, чтобы наши наблюдения в какой-то момент увидели стенки черной дыры. Для жителей такой Вселенной все выглядело бы как расширяющееся пространство-время, границы которого невозможно ни нащупать, ни увидеть.

Четвертый аргумент — направление времени. Миновав горизонт событий черной дыры, движение возможно только в одну сторону. То есть нельзя попасть в черную дыру, а после развернуться и начать двигаться назад. Это создает естественную асимметрию: прошлое и будущее перестают быть равноправными направлениями.

Наша Вселенная тоже имеет стрелу времени. Мы помним прошлое, но не помним будущее. Энтропия растет. События разворачиваются в одном направлении. И никто не может просто взять и вернуться в прошлое, потому что оно недоступно нам на физическом уровне.

Пятый аргумент связан с вращением черных дыр. Это доказанный факт. А как дела обстоят с объектами в нашей Вселенной? Да в ней вообще все и всегда вращается! Вещество падает в черные дыры с угловым моментом. А значит, у черной дыры есть ось вращения. Если новая Вселенная рождается внутри вращающейся черной дыры, она должна унаследовать некую "память" об этой оси. Тогда в устройстве космоса должно было бы существовать некое слабое выделенное направление.

Именно поэтому столько шума вызвали данные космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб". В рамках глубокого обзора JADES было обнаружено, что галактик, вращающихся в одном направлении относительно Млечного Пути, оказалось заметно больше, чем в другом.

Конечно, все это можно объяснять крупномасштабной асимметрией. Но с другой стороны, это согласуется и с рождением Вселенной внутри вращающейся черной дыры.

Шестой аргумент — информационный. Черные дыры уже давно заставляют физиков думать о связи между гравитацией, квантовой механикой и информацией. С ними связаны идеи энтропии черных дыр и голографического принципа, согласно которому информация о трехмерной области может быть "записана" на ее двумерной границе.

И это способно естественным образом обойти проблему сингулярности. Вместо невозможной точки с бесконечной массой и плотностью появляется физический переход: коллапс в одном мире становится началом расширения в другом. Черные дыры в таком сценарии — не конец истории, а механизм "космического размножения".

Получается этакая матрешка: в одной Вселенной рождаются черные дыры, внутри них рождаются новые вселенные, а внутри тех — следующие черные дыры и новые миры.

Итак, гипотеза о том, что наша Вселенная находится внутри черной дыры, логична и способна объяснить ряд глубоких вопросов: природу сингулярности, стрелу времени, возможную крупномасштабную асимметрию космоса и судьбу материи, попавшей за горизонт событий.

Однако пока это не доказанная картина мира. Но если гипотеза верна, то каждая черная дыра может быть не только концом для падающей материи, но и началом для целого нового космоса.

Сколько раз на Земле зарождалась жизнь?

На первый взгляд может показаться, что ответ очевиден: жизнь на Земле появилась один раз и после этого начала развиваться. Из первых примитивных организмов постепенно возникли бактерии, археи, растения, животные и в итоге мы сами.

Но на самом деле вопрос, вынесенный в заголовок, гораздо сложнее.

Итак, нет никаких сомнений, что жизнь на Земле существует. И нам известно, что она появилась несколько миллиардов лет назад. Но мы не знаем, сколько раз природа пыталась дать ей начало и сколько раз у нее это выходило.

Все живые организмы устроены удивительно похоже. Бактерии, грибы, деревья, киты и человек используют ДНК и РНК для хранения и передачи информации, белки собираются из аминокислот, а клетки используют АТФ как универсальную энергетическую валюту. Особенно интересно то, что генетический код у всех живых существ тоже почти один и тот же.

И это, разумеется, не совпадение. Все многообразие жизни, которое мы наблюдаем на Земле сегодня, восходит к одному общему корню — последнему универсальному общему предку, которого называют LUCA. Важно отметить, что в строгом научном смысле LUCA не был первым живым организмом на Земле. Это скорее последняя общая точка, от которой разошлись все ветви современной жизни.

А дальше начинается самое интересное.

Тот факт, что вся современная жизнь имеет общего предка, вовсе не доказывает, что жизнь зародилась только один раз. Это говорит лишь о том, что до наших дней дошла одна успешная линия.

На ранней Земле были океаны, вулканическая активность, химически богатая среда, источники энергии, органические молекулы и миллионы лет для экспериментов. В таких условиях могли появляться разные формы протожизни — простые химические системы, способные к росту, обмену веществ и примитивному наследованию. Но в итоге выжить смогла только одна линия.

Представьте не одно древо жизни, которое выросло из единственного семени, а целый лес разных деревьев. Где-то химическая система оказалась нестабильной и распалась. Где-то она не смогла надежно передавать информацию дальше. Где-то одна линия жизни банально не выдержала конкуренции с другой. И вот, спустя сотни миллионов лет, осталась только одна линия, давшая начало полноценной биологической эволюции.

С этого момента у единственной выжившей линии появилось огромное преимущество. Она уже не просто пассивно существовала в среде, а меняла ее под себя. Первые успешные организмы использовали доступные молекулы, занимали удобные экологические ниши и буквально "съедали" химические ресурсы, из которых теоретически могла бы вновь зародиться жизнь.

Поэтому есть вероятность, что на ранней Земле жизнь зарождалась неоднократно, но все эти эксперименты — кроме одного-единственного — оказались провальными. И свидетельства этого могли быть давно уничтожены: молекулы разрушились, породы переработали геологические процессы, океаны и суша изменились, а самая успешная линия жизни заняла всю планету.

Стоит упомянуть одну любопытную гипотезу, согласно которой на Земле может существовать "теневая биосфера" — организмы с другой биохимией, не похожей на нашу. Например, с другим набором молекул или необычным способом обмена веществ. Проще говоря, где-то может скрываться еще одна линия жизни, дошедшая до наших дней. Однако никаких доказательств в пользу этого нет. Все найденные организмы, какими бы странными они ни были, все равно принадлежат к тому же древу жизни, что и мы.

Влияние искусственных островов Нотр Дам и Сент-Элен на экосистему реки Святого Лаврентия

Решил сегодня посмотреть прошедший на прошлой неделе Гран-При Канады Формулы 1, и впервые обратил внимание на то, что остров Нотр-Дам, на котором возведён автодром имени Жиля Вильнёва – искусственный. Естественно, стало интересно рассмотреть, как он сказался на речной экосистеме.

Оказалось, он там не один.

В середине 1960-х облик реки Святого Лаврентия напротив исторического центра Монреаля изменился разом. К Всемирной выставке 1967 года здесь развернули невиданную по темпам стройку: естественный остров Сент-Элен значительно расширили, а рядом, прямо посреди реки, насыпали полностью искусственный остров Нотр-Дам. Подготовительные работы начались ещё в 1963 году, но сам Нотр-Дам поднялся со дна всего за десять месяцев 1965-го – из пятнадцати миллионов тонн материала: породы, вынутой при прокладке монреальского метро, и грунта, поднятого со дна самой реки (тем же грунтом наращивали и Сент-Элен). Это был крупнейший строительный проект, осуществлённый в Квебеке за столь короткий срок. Острова задумывались как витрина прогресса. Но во что он обошёлся самой реке?

Чтобы понять масштаб последствий, надо сперва представить себе саму реку. У Монреаля это вовсе не однородный поток, а переплетение проток, мелководий, островков и подводных гряд; именно рельеф дна задаёт здесь, куда пойдёт течение, где осядет ил, где отнерестится рыба. Стоит вмешаться в этот рельеф – и сдвигается всё остальное.

Так и вышло. Согласно мониторинговым данным программы Plan Saint-Laurent, дноуглубительные работы, складирование вынутого грунта, строительство водосбросов, мостов и тоннелей, а вместе с ними и возведение островов изменили и конфигурацию речного дна, и распределение уровней воды на участке.

По данным правительственного отчёта Environment Canada (2021), эти рукотворные изменения настолько сместили сезонный ход уровня воды, что показания водомерных станций перестали отражать естественные процессы. Более широкую картину даёт обзор на портале EBSCO: гидроэлектростанции, шлюзы морского пути, дноуглубление, перестройка берегов и насыпные острова Expo 67 – всё это вместе изменило геоморфологию речной секции. И всё же она, к счастью, по-прежнему остаётся морфологически разнообразной, с богатым набором местообитаний.

На большинстве обитателей реки перемены не сказались. Но для нескольких видов, существование которых связано именно с этим участком, они оказались губительными. В отчёте программы Plan Saint-Laurent это сказано прямо: создание острова Нотр-Дам и расширение Сент-Элен ради Expo 67 подорвали способность к воспроизводству у трёх видов – американского шэда (Alosa sapidissima), полосатого окуня (Morone saxatilis) и атлантического осетра (Acipenser oxyrhynchus). Морской путь и плотины расшатывали их местообитания и до того; острова вместе с одновременным углублением судоходного канала стали решающим ударом.

Возьмём полосатого окуня – случай, пожалуй, самый показательный. Стратегия восстановления вида (Environment Canada, 2019) называет масштабное углубление дна одной из вероятных причин его исчезновения в 1960-х: летние нагульные участки молоди по периметру нескольких островов засыпали вынутым грунтом, и рыбу оттеснило к немногочисленным зонам вдоль южного берега – а те быстро превратились в интенсивно облавливаемые. Более ранняя стратегия (2011) уточняет механизм: данные за 1944-1962 годы показывают, что ареал окуня сокращался ровно тогда, когда расширяли и регулярно углубляли канал Traverse du Nord у острова Орлеан; потеря нагульных участков усилила пресс промысла и подняла смертность до уровня, который популяция уже не выдержала. Развязка была короткой – последний полосатый окунь исторической популяции, как сообщает Ottawa Riverkeeper, пойман в 1968 году. В ноябре 2019-го комитет COSEWIC пересмотрел статус популяции, и в окончательной стратегии 2021 года она признана вымершей (Extinct); интродуцированная в 2002 году рыба, по заключению комитета, продолжением дикой не считается. Исходная популяция исчезла безвозвратно – и хотя причин было несколько, дноуглубление и складирование грунта вокруг островов сыграли в этом вполне конкретную роль.

С двумя другими видами история похожая.

По данным монреальского Биодома (Espace pour la vie), речные алозы (Alosa sp.) теряли доступ к нерестилищам, а порой и сами нерестилища – из-за плотин, загрязнения воды, засыпки берегов и насыпки островов из грунта метро прямо на нерестовом участке.

Всё это затронуло и атлантического осетра. Оценка DFO (Fisheries and Oceans Canada) прямо называет дноуглубление и складирование грунта главной угрозой его местообитаниям – особенно нагульным территориям молоди, а консультационный документ правительства Канады добавляет к этому коммерческий промысел и строительство плотин.

Пострадал и совсем малоизвестный вид – медный чукучан (Moxostoma hubbsi), единственная рыба, чей ареал, по данным Geo.ca, целиком умещается в Квебеке: в реке Святого Лаврентия и нескольких её притоках. Стратегия восстановления из Canada Gazette очерчивает его так: подводные травяные заросли на участке от Монреаля до Сореля, литораль реки Ришелье и пороги ниже плотин Сен-Ур и Шамбли. Стройка островов затронула первый из этих отрезков – участок у Монреаля. Отчёт COSEWIC (2014) делает чукучана индикатором: по его состоянию судят о влиянии человека на экосистемы южного Квебека. А состояние тревожное – по данным Open Government Portal, популяция убывает разом по многим причинам: деградация местообитаний, плотины, загрязнители, чужеродные виды, рекреация, промысел, низкая вода. Ключевое здесь – травяные заросли: молодь кормится и нагуливается именно в них (нерестится вид уже на порогах). И именно заросли уходят первыми.

Почему именно заросли? Стройка нарушила береговой рельеф и сложила из грунта, извлеченного при прокладке метро, новые, неестественные берега – удобный плацдарм для инвазивных растений. По данным мониторинга Plan Saint-Laurent (2008-2014), тростник обыкновенный (Phragmites australis, инвазивный европейский генотип) нашли на 31% точек сети наблюдения, а индекс его обилия в секторах Верхнего Святого Лаврентия и Монреаля оценён как «высокий» – и только у него этот индекс заметно вырос за несколько лет наблюдений. На соседних Бушервильских островах то же ещё отчётливее: высокие марши захватывает тростник, а площадь подводных травяных зарослей к 2010 году сжалась вчетверо против 2002-го – до 10% водно-болотных угодий парка. Связь с судьбой чукучана прямая: исчезает та самая среда, без которой ему не выжить.

И вот тут история делает неожиданный разворот. Остров, отнявший у реки часть местообитаний, со временем сам стал средой обитания – пусть и рукотворной. На международной выставке цветоводства Floralies Internationales 1980 года на Нотр-Даме разбили внешние сады – около сорока гектаров, над которыми трудились садоводы более чем из двадцати стран. После выставки часть сохранили как «Сады Флоралий» (Jardins des Floralies): около двадцати пяти гектаров с тысячами цветов и множеством видов деревьев и кустарников. Эти территории – часть нынешнего Парка Жан-Драпо, объединившего острова, – окружённые лагунами, постепенно стали прибежищем дикой природы – в том числе более чем двухсот видов птиц: поползней, кардиналов, ястребов.

Данные eBird на сайте Biosphère дают цифру ещё выше – двести сорок три вида, отмеченных в Парке Жан-Драпо за последние десятилетия. Река, по-прежнему богатая рыбой и беспозвоночными, кормит на берегах большую голубую цаплю; на самих островах держится множество воробьиных, та же алая танагра; а древесницы и ястребы используют здешние водно-болотные угодья как промежуточную станцию на весеннем и осеннем пролёте.

Официальная страница Парка Жан-Драпо подтверждает: вблизи Монреаля мало мест, где соседствует столько млекопитающих и птиц и где для насекомых специально устроены укрытия.

Признав этот экологический долг, город принял масштабный план социо-экологического перехода. Мастер-план Парка Жан-Драпо на 2020–2030 годы обещает прибавить 30% к площади древесного полога и 40% к площади водно-болотных угодий – и вдвое сократить интенсивно обслуживаемые садоводческие зоны. Между посадками каркаса (Celtis) на горе Мон-Булле (Сент-Элен) и прибрежными зонами Нотр-Дама планируют проложить экологический коридор, чтобы вернуть парку внутреннюю связность. Курс взят на местные виды растений, поддержку опылителей, создание «островов прохлады». А проект реставрации прудов Гранд-Пудрьер предполагает четыре взаимодополняющие экосистемы: фильтрующие болота, влажный луг, мелководный и глубоководный пруды. Иначе говоря – попытку вернуть островам хоть часть той экологической сложности, которой их постройка лишила реку.

Таков баланс шестидесяти лет, минувших с тех пор, как грунт монреальского метро стали ссыпать в реку Святого Лаврентия. На одной чаше весов – вымершая популяция полосатого окуня, сорванный нерест шэда и осетра, сжимающийся ареал медного чукучана (эндемика, которого больше нет нигде на планете), перекроенная гидрология целого участка, наступающий тростник и исчезающие травяные заросли. На другой – двести сорок три вида птиц на рукотворной суше, лисы в парковых зарослях, алые танагры в кронах и честолюбивый план обратить экологический долг в актив. История этих островов не дописана. Но урок, который она преподаёт, уже ясен: река помнит всё, что в неё бросили.

Продолжают ли расти горы?

Глядя на горы, кажется, что эти структуры будто застыли во времени: стоят себе неизменно с незапамятных времен, "царапают" небеса, переживают рассветы и падения империй и будто бы вообще не меняются. Но это лишь вопрос масштаба: для Земли горы — живые структуры, которые могут расти, трескаться, разрушаться, проседать и снова подниматься.

Так что да, многие горы все еще растут и будут расти. Однако происходит это не так, как растет дерево или человек. Горы тянутся ввысь благодаря движению тектонических плит. Когда огромные участки земной коры сталкиваются, одна плита начинает давить на другую, приводя к сминанию, разломам и подъему пород. Это постепенно и ведет к формированию горной системы.

Ярчайший пример — Гималаи. Эта высочайшая горная система Земли является продуктом столкновения Евразийской и Индийской плит. И это столкновение продолжается по сей день: Индийская плита движется на север со скоростью около пяти сантиметров в год, поэтому регион Гималаев все еще испытывает мощное сжатие и подъем пород. В геологическом масштабе это очень молодые горы, которые продолжают расти. Их возраст оценивается в 40-55 миллионов лет.

Но важно понимать разницу между ростом горной системы и ростом конкретной вершины.

Горная область может подниматься, но при этом отдельная вершина не обязательно становится выше. Связано это с механизмами естественного разрушения: ветер, ледники, реки, грунтовые воды, дожди, сезонные перепады температур и обвалы. Кроме того, росту вершин мешают и землетрясения, которые могут приводить не только к подъему участков земной коры, но и к разрушению склонов, меняя высоту горы за считанные минуты.

Получается такая своеобразная борьба. С одной стороны, тектоника поднимает горы вверх, а с другой — эрозия разрезает их долинами, уносит породы вниз и сглаживает острые пики. Поэтому высота гор — это результат нескончаемого перетягивания каната между этими силами.

Именно поэтому молодые горы обычно высокие и с заостренными вершинами, так как эрозия еще не успела сделать свое дело. Кроме того, они продолжают расти за счет запаса тектонической энергии, как Гималаи. Старые же горы обычно ниже и "мягче" по рельефу. Например, Уральские горы когда-то были гораздо выше, но за сотни миллионов лет их сильно "потрепала" эрозия. Сегодня они представляют собой древнюю горную систему возрастом около 350–420 миллионов лет, которая уже практически не растет.

Так что горы кажутся застывшими декорациями на лике нашей планеты только потому, что человеческий век слишком короток. Их жизненный цикл измеряется сотнями миллионов лет. И если смотреть на горы в масштабе Земли, то они продолжают неустанно эволюционировать: одни растут, другие разрушаются, третьи медленно превращаются в холмы.