Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 17
В заголовке: "мы создали чёрную дыру". По сути - мы сделали нечто, что описывается такими же уравнениями. Ёлки-палки, вы могли просто на питоне написать свои уравнения и сказать, что создали аналог чёрной дыры. Вы создали аналоговую модель, которая воспроизводит те же уравнения. Это как вместо запуска ракеты у нас в вузе моделировали её полёт на АВМ - с помощью электронных аналогов, описываемых теми же уравнениями.
По сути - "мы поговорили с LLM о создании имитации аналога модели черной дыры" ;)
Эта статья — результат исследовательского диалога с Claude (Anthropic AI) и другими AI в рамках изучения передовых научных концепций на пересечении физики, инженерии и человеко-машинного взаимодействия.
Да. Спасибо. Можно немного пообщаться. В целом процесс был таким: я задаю вопросы → Claude предлагает концепции с ссылками → я проверяю ключевые данные → совместно структурируем текст.
Считаю, что честность о процессе важнее, чем делать вид, что я провёл 10 лет в лаборатории с конденсатами Бозе-Эйнштейна 😉
Можно вопрос к вам: если AI помогает врачу поставить диагноз по МРТ, это делает диагноз менее ценным? Важно ведь то, что инициативу и финальное решение принимает человек?
P.S. Если заметили фактические ошибки — буду благодарен за указание!
Можно потратить кучу времени, обсуждая все ошибки, которые допустили LLM, давайте по одной - КБЭ теряет когерентность и превращается в обычный газ при любом изменении однородности структуры, а модель предлагает создать в нем области с разной энергией. Он же на то и квантовый объект, что выступает как один суператом... Нестыковочка
Отличный вопрос! Обсуждаем тонкий момент.
Вы правы, что БЭК чувствителен к возмущениям. Но ключевое слово здесь — адиабатический режим.
Что происходит в эксперименте:
Лазерный потенциал включается плавно (медленнее характерных частот системы)
БЭК адаптируется к новому потенциалу, сохраняя глобальную когерентность
Возникает неоднородность плотности, но не декогеренция Ну и ключевая разница:
Глобальная когерентность (единая волновая функция) — сохраняется
Локальная однородность плотности — нарушается
Это не противоречие. БЭК — это квантовая жидкость, которая может иметь неоднородный профиль плотности, оставаясь когерентной.
Аналогия: Суперпроводник второго рода. Он остаётся сверхпроводящим (глобальная когерентность), но допускает вихри магнитного потока (локальные неоднородности).
Источник: В статье Штейнхауэра (Nature Physics 2019) подробно описан протокол адиабатического включения потенциала и измерение сохранения когерентности через интерферометрию.
Если я/ИИ упустил нюанс — поправьте.
Спасибо за важное уточнение! Вы абсолютно правы, и это ключевой момент статьи.
Да, мы создали аналоговую модель, а не настоящую чёрную дыру. Именно поэтому в статье есть целый раздел "Где граница между аналогией и реальностью?" с таблицей, показывающей разрыв в 10²⁸ раз по энергии.
А еще есть принципиальная разница между симуляцией на Python и экспериментом в БЭК:
Код на Python — численное решение уравнений (дискретизация, погрешности округления)
БЭК — физическая система, которая сама по себе подчиняется этим уравнениям непрерывно
Это как разница между:
Симуляцией аэродинамики на компьютере
Аэродинамической трубой с реальным потоком воздуха
Оба описываются уравнениями Навье-Стокса, но труба — это физическая реализация, а не численное приближение.
Ваша аналогия с АВМ очень точна! Именно так это и работает — аналоговое моделирование. Просто вместо электронных схем используется квантовый конденсат.
Что это даёт сверх симуляции:
Рождение реальных квантовых пар (не симулированных битов)
Проверка квантовых эффектов, сложных для классической симуляции
Возможность использовать эти пары для квантовых технологий
Согласен, что заголовок можно было сформулировать точнее: "Как мы создали аналог чёрной дыры". Хотя в лидер-абзаце это уточняется сразу.
Моделирование космической инфляции (как вела себя ранняя Вселенная в первые 10⁻³⁵ секунды?)
Да не было никакой Вселенной на этом промежутке:-) Когда начинают подобные рассуждения то скорость света как константу задвигуют куда то в угол чтобы не мешалась строить грандиозные гипотезы:-)
Справедливое замечание! Формулировка действительно неточная.
Уточняем:
Речь не о том, что "Вселенная вела себя" в первые 10⁻³⁵ секунды (это сложный вопрос), а о том, что аналоговые модели позволяют исследовать механизмы, которые могли работать в условиях экстремально быстрого расширения.
По поводу скорости света:
Инфляция не нарушает её как локальный предел. Расширяется само пространство (метрика), а не объекты движутся "сквозь" него быстрее света. Это разные вещи.
Но вы правы: Экстраполяция на 10⁻³⁵ секунды — это именно что гипотеза, которую невозможно проверить напрямую. Поэтому и нужны аналоговые модели — хотя бы для проверки математической самосогласованности теорий.
Согласны?
Расширяется само пространство
Что есть пространство? Я так понимаю это скажем так трехмерная, внимание - энергонасыщенная сущность (чтобы не повторять дважды слово пространство), имющая корни в энергии распада черной дыры, распространяясь из сопредельного пространства (надо же черной дыре где-то саккумулировать энергию) в пространство нулевой энергии иначе войд, с той же скоростью света, в принципе эта первородная энергия и есть свет, фотоны то бишь, безмассовая частица, которая потом трансформируется в материю обретая массу. В общем хомо вы и все что вокруг вас это застывший свет:-)
"Застывший свет" — красивая метафора,
и она ближе к физике, чем кажется.
E=mc² буквально говорит: масса и энергия эквивалентны.
В ранней Вселенной из фотонов действительно рождалась
материя — нуклеосинтез. Так что "мы — трансформированный свет" физически почти точно.
Ваша идея о пространстве как "энергонасыщенной сущности" перекликается с квантовым вакуумом — он действительно не пуст и имеет ненулевую энергию нулевых колебаний.
А "войд как пространство нулевой энергии" напоминает
некоторые модели мультивселенной — наш пузырь
пространства-времени возник из более глубокой структуры — строгой теории под этим пока нет,
но интуиция в интересном направлении.
Собственно, для проверки таких интуиций
и нужны аналоговые модели 😊.
Мдэ... Ну, хорошо что мысленный "эксперимент" не провели.
Уже задолбался талдычить про здравый смысл, критическое мышление, логику и факты.
Первое и пока единственное, для начала, что нужно усвоить - излучение хокинга - гипотетическая, недоказанная ничем сущность. В своё время, сам Хокинг отказался от идеи испарения чёрных дыр. И правильно сделал.
Поясняю. Пресловутые виртуальные частицы рождаются парами и разлетаются в процессе рождения в противоположные стороны. Время жизни этих частиц, настолько мало, что улетай они даже по радиусу (хотя даже безмассовый свет не поглощается черной дырой по кратчайшему радиальному расстоянию) они просто не успеют покинуть окрестности черной дыры, до того как обратно исчезнут в никуда. Второе, а с чего взяли что под горизонт событий должна "нырнуть" частица с отрицательной массой/энергией, а не с полодительной? Тогда наоборот будем иметь рост массы черной дыры, на ровном месте и без видимых причин. И тогда, возможно гипотетически объяснять быстрый рост сверзмассивных черных дыр, с возникновением которых в космологии затык...
Ну, это так, лирика, всего только по одному пункту.
с разлетом виртуальных частиц немного не так, не имеет значения что влетит в дыру, а что отлетит. Важен сам факт, потому что отлетевшая частица станет реальной, а просто так ничего не появляется, её энергия возьмется из дырки, и вот получается гипотетическое испарение(так знакомый физик объяснил, тоже не мог понять как это работает)
Хм... А физик не объяснил, что из-под горизонта событий ничто не может выбраться? И частицы шибко быстро аннигилируют, так, что они не успеют отлететь, на сколь-нибудь значимое расстояние, и даже если обе окажутся по горизонтом событий, то баланс массы чд не изменится, ни в большую, ни в меньшую сторону? Просто логика - из ничего возникло нечто, которое в никуда и вернулось. Кстати, в эффекте казимира, виртуальные частицы возникают при шибко специфических условиях - между двумя пластинами, а относительно чд, где взять такие пластины, и такое микроскопическое расстояние? Ну, и если, вдруг, гипотетически (как полагают некоторые учёные) у чд всё-таки есть заряд, и заряд этот отрицательный, то не должна ли чд поглощать только положительные частицы и ещё больше расти, без видимых причин, а джеты (что оооочень гипотетично, особенно джеты из виртуальных частиц) иметь в своём составе преоблабладание частиц с отрицательным зарядом? Но, опять же, это слишком всё гипооетично и притянуто не только за уши, но ещё и за прочие интимные части тела. Имхо, почему бы нефантазировать во всех направлениях, а не только в одном, особо понравившемся?;
Спасибо за точные возражения!
Согласен: Излучение Хокинга — гипотеза, не факт. Сам Хокинг менял взгляды на информационный парадокс. В статье можно подчеркнуть это прямо.
Технические замечания верны: время жизни пар ~10⁻²³ с, нет механизма «выбора» частицы, эффект Казимира требует специфических условий.
Но аналоговые модели нужны не для «доказательства» (невозможно в лаборатории), а для:
Проверки самосогласованности математики
Моделирования альтернативных сценариев — в том числе вашего (рост ЧД)
Поиска границ применимости теории
Вопрос: Если излучения Хокинга нет — как проверить альтернативу? Аналоговые системы полезны для фальсификации, не только подтверждения.
P.S. Сценарий с ростом ЧД — это «обращённый эффект Хокинга». Есть рекомендуемые работы на эту тему?
Кстати:
Если аналоговые модели могут проверять гипотезу излучения Хокинга, то почему бы не смоделировать и обратный сценарий — когда ЧД растёт из-за поглощения виртуальных частиц?
Настроить параметры БЭК так, чтобы горизонт "поглощал" фононы одного знака энергии. Если математика окажется самосогласованной — это был бы аргумент в пользу вашей гипотезы.
Может, кто-то из экспериментаторов возьмётся? 😊
К сожалению, статья представляет из себя чуть менее, чем полностью, копипаст диалога из Claude AI, и "извинительную" плашку об этом надо бы выносить в начале статьи, а не в конце. Однако всё же не каждому взбредёт в голову поговорить со своим ИИ о звуковых чёрных дырах, поэтому какой-то образовательный элемент есть.
К слову, правильная ссылка на оригинальное исследование здесь, а не галлюцинация из поста.
вы правы. Исправил: перенёс дисклеймер в начало и обновил ссылку на первоисточник — это этически корректнее.
По сути: это не копипаст, а кураторская работа — оркестрация 4 моделей с рефлексией, верификацией и финальной правкой. Но если подача создала ощущение иного — это моя ошибка в коммуникации.
Спасибо за замечание, которое улучшило статью.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Как мы создали чёрную дыру в лаборатории (и почему это не опасно)