Чёрные дыры - самые притягательные небесные тела. Но что, если, вместо того чтобы притягивать ваше внимание фигурально, одна из них начнёт притягивать к себе Землю? О том, что в таком случае может произойти, рассказал британский астрофизик.
Чёрные дыры пользуются непреходящей популярностью в современной культуре. Вряд ли какой-то другой тип космических объектов (кроме астероидов и метеоритов, конечно) привлекает к себе такое количество исследователей и просто интересующихся космосом. Интерес к чёрным дырам подогревают и адронный коллайдер, и недавнее открытие гравитационных волн.
Как раз в связи с последним открытием можно утверждать, что чёрные дыры всё-таки существуют. А значит, мы с ними вполне можем встретиться. Астрофизик Кевин Пимбблет из Халлского университета в Великобритании рассказал, что произойдёт, если в чёрную дыру начнёт падать наша планета. По мнению Пимбблета, существует несколько сценариев развития событий.
Самым интересным и сложным для представления и понимания стал сценарий под названием «спагеттификация ». Рассмотрим этот процесс поближе.
Часть нашей планеты, находящаяся ближе к чёрной дыре, будет притягиваться несколько быстрее. Так вещество начнёт постепенно перетекать тонкой струйкой в сторону чёрной дыры, становиться всё тоньше и длиннее. В итоге Земля приобретёт форму бесконечно длинной нити, которая исчезнет из поля зрения на границе горизонта событий. То же самое произойдёт и со всеми объектами на планете. И уже потом, через достаточно большое время, чёрная дыра затянет всё вещество, из которого состоит Земля.
Как будут работать органы чувств человека в это время - неизвестно. Вполне возможно, что при попадании в чёрную дыру земляне не заметят ничего необычного. По крайней мере, если это будет очень крупная чёрная дыра - так уж работает физика горизонта событий.
Другой сценарий предполагает менее оригинальное и более однозначное развитие событий. Если чёрная дыра будет располагаться в центре квазара, планета будет сожжена ещё на подходе. И говорить о каких-либо уникальных физических процессах в данном случае не приходится.
Ну а последний сценарий, предложенный Пимбблетом, кажется совсем фантастичным. По мнению учёного, существует некоторая вероятность, что в результате притяжения Земли чёрной дырой планета не исчезнет навсегда. Нет, известная нам планета будет уничтожена. Но вместо неё появится некая «голограмма», неточная копия.
К сожалению, все варианты сейчас представляют собой неподтверждённые гипотезы. Слишком мало мы знаем о чёрных дырах. Благодаря исследованиям, проведённым при помощи гигантского интерферометра LIGO, мы знаем только, что они существуют. Но что находится в чёрной дыре, за горизонтом событий, и способен ли это представить оперирующий трёхмерным пространством мозг человека - остаётся одной из самых интересных загадок современной науки.
В результате гравитационного коллапса превратилась в черную дыру . После этого черная дыра начинает засасывать газ с поверхности горячей звезды. Второй тип - это гораздо более массивные черные дыры в центрах галактик. Их масса превышает массу Солнца в миллиарды раз. Опять же, падая на такие черные дыры , вещество разогревается и испускает характерное излучение, которое со временем доходит до Земли , его-то мы и можем обнаружить...
https://www.сайт/journal/15099
Разработать теоретически приемлемую машину времени без побочных эффектов в виде неизбежной смерти. Отправная точка ученых - черные дыры . Считается, что черные дыры втягивают все вокруг себя, в том числе свет, и назад не выпускают. Но в действительности... не больше атома, но они имеют такую огромную плотность, что несколько километров такой струны были бы тяжелее Земли . Предположение Готта основывается на идеализированном понятии космических струн. Для того, что бы их можно было использовать в...
https://www.сайт/journal/116378
Поведение и называется сингулярностью, то есть областью, в которой не работает не только физика, но и математика. Путешествие черной дыры В какой-то мере исследование сингулярностей можно считать физичным и в рамках ОТО, особенно в свете недавних результатов о конечной... обыкновенной Вселенной сингулярность может существовать, лишь закрытая от нас горизонтом, то есть в виде черной дыры . Так вот, недавно в ходе численного анализа разных сценариев гравитационного коллапса было установлено, что...
https://www.сайт/journal/14981
Черные дыры, белые карлики...
Белые дыры, черные карлицы.
Плавают в ванной бумажны кораблики
С размытыми строчками звездной кириллицы.
Нас интригуют тайны Третьей Планеты
И мозг Головы Профессора Доуэля,
Миры, что иным солнцем согреты
И...
https://www.сайт/poetry/158924
Частицы могут иногда создавать крохотные сверхплотные образования, из которых теоретически могут зарождаться нестабильные или стабильные нераспадающиеся черные дыры . Конечно, в космических лучах, приходящих из регионов крупнейших галактических катаклизмов и непрерывно бомбардирующих нашу Землю , можно найти частицы и с гораздо большими энергиями, чем в каком-либо рукотворном ускорителе, но тонкость тут в том...
https://www.сайт/journal/133645
Черная дыра сознания
Захватило как можно больше проходящих мимо нас событий. Мы пытаемся их ухватить, чтоб пропустить через эту черную дыру , она наполняется информацией, она её перерабатывает в нужные ей знания. И проявляет себя, заставляя нас работать... проявляется в тех событиях, которые формируются на земле для людей, в событиях межзвездного масштаба всё с той же целью сбора информации и образования связей с иными черными дырами . Возможно, что в черных дырах , обнаруженных в галактиках, сосредоточены такие центры. ...
К такому понятию, как черная дыра, всего десятилетие назад ученые относились с осторожностью, полагая, что это не более чем одна из теорий, выдвинутых астрофизиками. С той поры многое изменилось, и теперь существование черных дыр уже никем не оспаривается.
Что такое черная дыра
Когда звезда умирает, с ней происходят удивительные превращения. Из-за дефицита водорода, постепенно выгорающего, стареющая звезда прибавляет в размерах, что впоследствии приводит к её взрыву. После того, как это происходит, остывшая звезда подвергается мощному воздействию гравитации и становится небольшим, по меркам космоса, телом, но с мощнейшим гравитационным полем, втягивающим в себя все, что окажется в зоне доступности.
Эти очень «прожорливые» космические объекты способны с нескрываемым аппетитом поглотить и космические корабли, и лучи света, и звездную пыль, да и не очень крупные звезды, типа нашего , если они окажутся неподалеку.
Любопытен тот факт, что черная дыра является практически невидимой – у земных астрономов пока нет приборов и иных инструментов, чтобы увидеть её. О присутствии черной дыры ученые судят лишь по внешним проявлениям, наблюдая, как этот космический пылесос жадно всасывает в себя очередную звезду. При этом черная дыра ведет себя, как кровожадный хищник: затягивая жертву, заставляет ее разлететься на клочья. А в последней стадии исчезающий объект начинает излучать прощальный свет, прежде чем стать невидимым. Причем, эти прощальные лучи – рентгеновские, что и дало возможность ученым увидеть удивительный процесс.
Как много черных дыр во Вселенной
Астрофизики утверждают, что это явление во Вселенной распространено. Такие пожиратели звезд и материи присутствуют в каждой Галактике. Поэтому если и существуют другие цивилизации, кроме земной, то никто не может чувствовать себя в безопасности, а потому не лишне заранее думать об освоении не только других планет, но и иных звездных систем.
Скопление черных дыр
Дело в том, что нужно бдительно отслеживать не только черные дыры, уже известные астрономам на сегодняшний день, но и наблюдать за процессами, в результате которых такие же черные дыры могут появиться гораздо ближе к Земле. Пока ближайшая из них, как утверждают ученые, в нашей Галактике присутствует — ее назвали Стрельцом. А утешаться приходится тем, что этот самый беспощадный Стрелец находится далеко от нашей планеты, хотя и относится к рангу сверхмассивных.
Земле и Солнцу пока черная дыра не угрожает
Наша планетная система пока может чувствовать себя в относительной безопасности от черных дыр, если, конечно, в результате конфликтов не взорвет себя сама. Намек, понятно, на конфликты, разгоревшиеся на Земле. Что же касается Стрельца, то он поджидает свои новые жертвы на расстоянии более 20 тысяч световых лет от нас. Поэтому за его деятельностью можно пока наблюдать с пытливостью ученых, исследующих активность паука, плетущего свои сети, но ничем не угрожающего нам. Пока ничто не говорит о том, что черная дыра может в ближайшие века появиться в нашей Галактике.
Что дальше, за черной дырой?
Этот вопрос будоражит воображение многих ученых. Ведь эти объекты Вселенной находятся как бы за гранью времени и пространства. Есть даже теория, что черные дыры – это всего лишь своеобразный переход, вроде подземного под широкой автомагистралью, который позволяет перебраться в неведомую часть Вселенной. Но скептики считают это не более чем поводом для написания романов писателями-фантастами. Впрочем, других, более основательных версий пока не существует, а потому писатели вовсю использует сюжеты с черными дырами в своих произведениях.Черные дыры — единственные космические тела, способные притягивать силой гравитации свет. Они же являются самыми большими объектами Вселенной. Мы вряд ли в ближайшее время узнаем, что происходит возле их горизонта событий (известного как «точка невозврата»). Это самые таинственные места нашего мира, о которых, несмотря на десятилетия исследований, до сих пор известно очень мало. В этой статье собраны 10 фактов, которые можно назвать наиболее интригующими.
Черные дыры не втягивают в себя материю
Многие представляют черную дыру своеобразным «космическим пылесосом», втягивающим в себя окружающее пространство. На самом деле, черные дыры — это обычные космические объекты, обладающие исключительно сильным гравитационным полем.
Если бы на месте Солнца возникла черная дыра таких же размеров, Земля не была бы втянута внутрь, она вращалась бы по той же орбите, что и сегодня. Расположенные рядом с черными дырами звезды теряют часть массы в виде звездного ветра (это происходит в процессе существования любой звезды) и черные дыры поглощают только эту материю.
Существования черных дыр было предсказано Карлом Шварцшильдом
Карл Шварцшильд был первым, кто применил общую теорию относительности Эйнштейна, для того, чтобы обосновать существование «точки невозврата». Сам Эйнштейн не задумывался о черных дырах, хотя его теория позволяет предсказать их существование.
Шварцшильд сделал свое предположение в 1915 году, сразу вслед за тем, как Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности. Тогда же возник термин «радиус Шварцшильда» - это величина, которая показывает, как сильно вам придется сжать объект, чтобы он стал черной дырой.
Теоретически, черной дырой может стать все, что угодно, при достаточной степени сжатия. Чем плотнее объект, тем более сильное гравитационное поле он создает. Например, Земля стала бы черной дырой, если бы ее массой обладал объект величиной с арахис.
Черные дыры могут порождать новые вселенные
Мысль о том, что черные дыры могут порождать новые вселенные кажется абсурдной (тем более, что мы все еще не уверены в существовании других вселенных). Тем не менее, подобные теории активно разрабатываются учеными.
Очень упрощенная версия одной из этих теорий заключается в следующем. Наш мир обладает исключительно благоприятными условиями для появления в нем жизни. Если бы какие-либо из физических констант изменились хотя бы чуть-чуть, нас бы не было в этом мире. Сингулярность черных дыр отменяет обычные законы физики и может (по крайней мере, в теории) породить новую вселенную, которая будет отличаться от нашей.
Черные дыры могут превратить вас (и все, что угодно) в спагетти
Черные дыры растягивают предметы, которые находятся рядом с ними. Эти предметы начинают напоминать спагетти (есть даже специальный термин - «спагеттификация»).
Это происходит благодаря тому, как работает сила притяжения. В настоящий момент ваши ноги находятся к центру Земли ближе, чем голова, поэтому они притягиваются сильнее. На поверхности черной дыры разница в силе притяжении начинает работать против вас. Ноги притягиваются к центру черной дыры все быстрее, так, что верхняя половина туловища не успевает за ними. Результат: спагеттификация!
Черные дыры испаряются со временем
Черные дыры не только поглощают звездный ветер, но и испаряются. Это явление было открыто в 1974 году и было названо излучением Хокинга (по имени Стивена Хокинга, сделавшего открытие).
Со временем черная дыра может отдать всю свою массу в окружающее пространство вместе с этим излучением и исчезнуть.
Черные дыры замедляют время вблизи себя
По мере приближения к горизонту событий время замедляется. Чтобы понять, почему это происходит, нужно обратиться к «парадоксу близнецов», мысленному эксперименту, часто используемому для иллюстрации основных положений общей теории относительности Эйнштейна.
Один из братьев-близнецов остается на Земле, а второй улетает в космическое путешествие, двигаясь со скоростью света. Вернувшийся на Землю близнец обнаруживает, что его брат постарел больше, чем он, потому что при движении на скорости, близкой к скорости света, время идет медленнее.
Приближаясь к горизонту событий черной дыры, вы будете двигаться с такой высокой скоростью, что время для вас замедлится.
Черные дыры являются самыми совершенными энергетическими установками
Черные дыры генерируют энергию лучше, чем Солнце и другие звезды. Это связано с материей, вращающейся вокруг них. Преодолевая горизонт событий на огромной скорости, материя на орбите черной дыры разогревается до крайне высоких температур. Это называется излучением абсолютно черного тела.
Для сравнения, при ядерном синтезе в энергию превращается 0,7% материи. Вблизи черной дыры энергией становятся 10% материи!
Черные дыры искривляют пространство рядом с собой
Пространство можно представить себе как растянутую резиновую пластинку с нарисованными на ней линиями. Если на пластинку положить какой-нибудь объект, она изменит свою форму. Так же работают и черные дыры. Их экстремальная масса притягивает к себе все, включая свет (лучи которого, продолжая аналогию, можно было бы назвать линиями на пластинке).
Черные дыры ограничивают количество звезд во Вселенной
Звезды возникают из газовых облаков. Для того, чтобы началось формирование звезды, облако должно остыть.
Излучение абсолютно черных тел мешает газовым облакам остывать и предотвращает появление звезд.
Теоретически, любой объект может стать черной дырой
Единственное отличие нашего Солнца от черной дыры — сила гравитации. В центре черной дыры она намного сильнее, чем в центре звезды. Если бы наше Солнце было сжато до примерно пяти километров в диаметре, оно могло бы быть черной дырой.
Теоретически, черной дырой может стать все, что угодно. На практике же мы знаем, что черные дыры возникают только в результате коллапса огромных звезд, превышающих Солнце по массе в 20-30 раз.
Во-первых, хорошие новости: черные дыры не смогут вас убить. Странная новость заключается в том, что Вселенная, вполне возможно, кишит микроскопическими черными дырами, которые образовались на заре времени, и все они мчатся через пространство, как космические пули.
Некоторые из них могут весить столько же, как спутник Земли - Луна, другие - как астероиды. Но, вне зависимости от веса, большинство из них должны быть меньше пробелов в этом предложении.
Это звучит как научная фантастика, которой она могла и быть. Но, возможно, все не так просто.
Темная материя
Сейчас астрофизики работают над тем, чтобы объяснить, как сделано большинство вещей во Вселенной. Они знают, что примерно 80% Вселенной - это темная материя, которая оказывает гравитационное притяжение на остальные 20% «нормальной» материи. Эта темная материя остается невидимой для экспериментов последние 80 лет.
Устройства, установленные в пространстве и под землей, выпускали частицы темной материи в течение многих лет, но это до сих пор не принесло каких-либо результатов. Именно поэтому исследователи пришли к несколько пугающему выводу, что мы окружены бесчисленным количеством черных дыр, которые образовались 13,8 миллиардов лет назад.
На темной стороне материи частиц спектра диапазон возможностей сужается очень быстро. Это может привести к кризису науки, если решение этой загадки так и не будет найдено.
Надежда на существование малых черных дыр
Чтобы внести ясность в этот вопрос, стоит отметить, что физики не ставят очень много на существование бесконечного количества малых черных дыр. Как уже сообщалось, ведущая гипотеза говорит о том, что частицы темной материи действительно существуют. Проблема в том, что этот поиск оказался более трудным, чем ожидалось.
Возможный вес миниатюрных черных дыр
Ученые, которые все-таки ищут эти древние черные дыры, думают, что они довольно тяжелые, возможно, в 20-100 раз тяжелее, чем масса Солнца. Эта идея получила больше поддержки после недавнего новаторского обнаружения гравитационных волн, которые образовались после столкновения двух черных дыр необычного размера (в 30 раз больше массы Солнца).
Если эти маленькие черные дыры являются реальными, самая тяжелая из них будет весить меньше, чем Луна, при этом ее диаметр составит 0,25 миллиметра. Такую же ширину имеет человеческий волос. При этом очень легкие дыры, вес которых такой же, как у астероидов, будут иметь видимый размер меньше, чем у атома.
Что представляет собой горизонт событий
Причина такого явления - в том, что черные дыры являются чрезвычайно плотными. На самом деле любой кусочек материи во Вселенной, сжатый достаточно плотно, может разрушиться, если он выходит за пределы гравитационной точки невозврата. Эта граница имеет сферическую форму и называется горизонтом событий. За ее пределы не могут уйти даже фотоны света - самые быстрые вещи во Вселенной - если они в нее попадают.
Любые черные дыры, вес которых меньше, чем у астероидов, вероятно, испарились очень давно из-за излучения Хокинга - это фантастическое действие законов природы, которые Стивен Хокинг сформулировал в 1974 году.
Возможное влияние на Землю
Но если крошечные черные дыры все-таки существуют вокруг нас, то как часто они двигаются и как это может повлиять на нас?
Черные дыры с массой астероида, если они полностью состоят из темной материи, могут проходить сквозь Землю один раз в 1000 лет или около того, и при этом их очень трудно обнаружить. Но если бы одна из них прошла возле Земли, ученые бы, наверняка, ее почувствовали. Хотя некоторые специалисты скептически настроены относительно того, что черные дыры с весом астероида могут быть опасными, и их можно почувствовать.
Но что, если бы очень тяжелая черная дыра, вес которой равняется Луне, прошла бы недалеко от орбиты нашей планеты? Конечно же, ученые заметили бы, если бы такая черная дыра прошла вблизи Земли, так как она повлияла бы на орбиты всех наших спутников. К примеру, это могло бы испортить GPS.
Хорошая новость - в том, что Земля может испытывать влияние таких черных дыр каждые 100 миллионов лет или около того, когда они будут проходить между ее орбитой и Солнцем. Но такое событие абсурдно и маловероятно, хотя оно, несомненно, вызвало бы хаос. Кроме того, такая черная дыра могла бы определенно убить кого-то.
Тем не менее, самый страшный сценарий, по крайней мере, для ученых, заключается в том, что эти суперкрошечные черные дыры, которые практически невозможно обнаружить, будут означать для науки.
Вполне возможно, что нет никакого взаимодействия темной и обычной материи, кроме как через тяжесть. Но если это так, то мы в беде. Ученые никогда не смогут продолжить свои эксперименты, если существует что-то, полностью для них невидимое.
