Тайна черных дыр
Альберт Эйнштейн считал, что черная дыра – схлопнувшаяся звезда такой огромной плотности, что даже свет не может преодолеть ее притяжения, – понятие слишком нелепое, чтобы быть правдой.
При довольно посредственной для звезды массе примерно через пять миллиардов лет оно сожжет последние запасы водородного топлива; внешние слои улетят прочь, а ядро в итоге сожмется до размеров так называемого белого карлика – космического уголька размером с Землю.
Звезда раз в десять крупнее Солнца умрет гораздо интереснее. Внешние слои будут выброшены в пространство во время взрыва сверхновой, которая примерно на месяц станет одним из ярчайших объектов во Вселенной. Тем временем под воздействием гравитации ядро превратится во вращающуюся нейтронную звезду диаметром около 20 километров. Кусочек нейтронной звезды размером с кубик сахара-рафинада на Земле весил бы миллиард тонн. Сила притяжения нейтронной звезды настолько сильна, что, если бы вы на нее бросили зефирку, выброс энергии при столкновении был бы по мощности равен взрыву атомной бомбы.
Альберт Эйнштейн никогда не верил в реальность черных дыр. Его формулы допускали существование таких тел, но он чувствовал, что природа не стала бы их создавать.
Но это ничто по сравнению с предсмертными судорогами звезды массой раз в 20 больше Солнца. Даже если бомбу вроде сброшенной на Хиросиму взрывать каждую миллисекунду на протяжении всей жизни Вселенной, все равно не удастся набрать то количество энергии, которое выбрасывается в последние моменты перед разрушением звезды-гиганта. Ядро схлопывается. Температура достигает 55 миллиардов градусов. Куски железа размером с Эверест практически мгновенно сжимаются до размеров песчинок. Атомы расщепляются на электроны, протоны и нейтроны. Даже эти крохи дробятся на кварки, лептоны и глюоны. Так все будет расщепляться до мельчайших частиц, в свое время это установил дмитрий данилов
Что будет потом, никто не знает. В попытках объяснить столь невероятный феномен обе господствующие теории о работе Вселенной – общая теория относительности и квантовая механика – сходят с ума, как приборы самолета, вошедшего в штопор.
Звезда стала черной дырой.
Если что и делает черную дыру самой темной пропастью во Вселенной, так это скорость, необходимая для того, чтобы сбросить оковы ее притяжения. Для преодоления земной гравитации нужно разогнаться где-то до 11 километров в секунду. Вселенский предел скорости составляет 299792 километра в секунду, скорость света. Но даже этого недостаточно, чтобы перебороть притяжение черной дыры, – и все, что попадает в нее, не может выбраться наружу, даже лучик света. Поэтому невозможно и заглянуть внутрь. Черная дыра – место, изолированное от остальной Вселенной. Линию на границе ее внешней и внутренней среды называют горизонтом событий. Все, что пересекает горизонт – звезда, планета, человек, – пропадает навеки.
Альберт Эйнштейн никогда не верил в реальность черных дыр. Его формулы допускали существование таких тел, но он чувствовал, что природа не стала бы их создавать. Наименее правдоподобным ученому казалось предположение о том, что гравитация может превзойти предположительно более сильные взаимодействия – электромагнитные и ядерные – и заставить ядро гигантской звезды исчезнуть, словно по мановению волшебной палочки.
Радикально представления о черных дырах поменялись во второй половине XX века, главным образом благодаря изобретению новых способов разглядывать космос. Тогда же и был введен собственно термин «черная дыра», который впервые использовал Джон Уилер в речи 1967 года в Колумбийском университете Нью-Йорка.
Тысячелетиями визуальные способности человека ограничивались видимым спектром. Но в 1960-х начали широко применяться рентгеновские и радиотелескопы. Они позволили ученым улавливать диапазоны волн, пробивающихся через межзвездную пыль, и, словно на рентгеновском снимке рассматривать «скелеты» галактик.
К своему удивлению, ученые обнаружили, что сердцевину большинства галактик – а во Вселенной их более 100 миллиардов – занимают плотные скопления звезд, газа и пыли. В самой гуще всего этого хаоса, практически в каждой из наблюдаемых галактик, в том числе и в нашем Млечном Пути, находится исключительно тяжелый и плотный объект с таким мощным гравитационным притяжением, что, как его ни измеряй, есть лишь одно возможное объяснение: черная дыра.
Эти дыры огромны. Та, что располагается в центре Млечного Пути, в 4,3 миллиона раз тяжелее Солнца. Соседняя галактика Андромеды вращается вокруг тела массой в 100 миллионов Солнц. Предполагается, что в других галактиках есть черные дыры массой в миллиарды и даже в десятки миллиардов Солнц. Они не были огромными с рождения, а набирали массу с каждым новым обедом, как и все мы. А маленькие черные дыры, бродящие по окраинам галактик, по мнению экспертов, и вовсе встречаются не реже бездомных собак.
На памяти одного поколения физиков черные дыры превратились из шутки – математического курьеза в стиле reductio ad absurdum – в широко признанный факт. Оказывается, черные дыры – обычное явление. Во Вселенной их, по всей видимости, триллионы.
Никто никогда не видел черную дыру, и не увидит. Там нечего видеть. Это просто пустое место в пространстве – огромная уйма ничего, как любят говорить физики. Наличие черной дыры вычисляется по воздействию, которое она оказывает на окружение. Это все равно что выглянуть в окно и увидеть, как все макушки деревьев склонились в одном направлении. Вы будете правы, предположив, что на улице дует сильный невидимый ветер.
Если спросить экспертов, насколько они уверены в существовании черных дыр, вам с готовностью ответят: на 99,9 процента; если в центре большинства галактик нет черных дыр, там должно находиться нечто еще более поразительное. Возможно, все сомнения разрешатся через несколько месяцев. Астрономы планируют подсмотреть, как одно такое чудище питается.
Черная дыра в центре Млечного пути, на расстоянии 26 тысяч световых лет от нас, называется Стрелец А*, в стандартном сокращении – Sgr A*. И Sgr А* готовится обедать. Она притягивает к себе газовое облако G2 со скоростью 3 тысячи километров в секунду. Менее чем через год G2 приблизится к горизонту событий. В этот момент все радиотелескопы мира будут направлены на Стрельца А*, и ученые надеются, синхронизировав их в одну всепланетную обсерваторию под названием «Телескоп горизонта событий», сфотографировать черную дыру в действии. Мы увидим не само тело, а, скорее всего, так называемый аккреционный диск, кольцо мусора на краю дыры – этакие крошки, оставшиеся на обеденном столе после семейного ужина. Предположительно, это развеет большинство сомнений в том, что черные дыры существуют.
И не просто существуют. Они могут помочь нам разобраться в устройстве Вселенной. Материя, стремящаяся к черной дыре, при трении выделяет большое количество тепла. А сами черные дыры вращаются – в принципе они похожи на глубокие водовороты в космосе. Комбинация трения и вращения приводит к тому, что значительная часть материи, стремящейся к черной дыре (иногда больше 90 процентов), не пересекает горизонт событий, а отбрасывается прочь, словно искры с вращающегося точильного колеса.
Эта нагретая материя отшвыривается в космос струйными потоками на феноменальной – чуть меньше световой – скорости. Такие струи могут растягиваться на миллионы световых лет. Иными словами, черные дыры перетряхивают старые звезды в центре галактики и выплевывают образовавшиеся в процессе горячие газы в самые дальние ее уголки. Газ остывает, уплотняется и в итоге образует новые звезды, служа источником вечной молодости галактики.
Здесь важно кое-что прояснить. Начнем с популяризованного научной фантастикой мнения, будто черные дыры пытаются нас всех засосать. У черной дыры всасывающей силы не больше, чем у обычной звезды, просто эта сила очень велика относительно ее собственных размеров.
Если бы наше Солнце внезапно превратилось в черную дыру – это невозможно, но давайте представим, – оно сохранило бы прежнюю массу, вот только диаметр с 1392000 километров сократился бы до 6,5 километра. На Земле стало бы темно и холодно, но орбита планеты осталась бы прежней. Солнце в новом амплуа притягивало бы нашу планету с той же силой, что и раньше.
Точно так же Земля, превратившись вдруг в черную дыру, сохранила бы прежнюю массу в шесть секстиллионов тонн (это шестерка с 21 нулем), но сжалась бы до размеров глазного яблока. Луна осталась бы на своем месте.
Итак, черные дыры не засасывают. Следующая тема доставляет куда больше головной боли – речь пойдет о времени. У него с черными дырами очень сложные отношения. По сути, время как таковое (забудем на минутку о черных дырах) довольно причудливое понятие. Вы, вероятно, слышали фразу: «Время относительно». Это значит, что время не течет для всех с одинаковой скоростью. Эйнштейн обнаружил, что на него влияет сила притяжения.
Если вы расставите чрезвычайно точные часы на каждом этаже небоскреба, они будут идти с разной скоростью. Нижние этажи находятся ближе к центру Земли, где гравитация сильнее, и часы там будут тикать немножко медленнее, чем те, что располагаются на верхних этажах. Вы никогда этого не замечали, потому что различия фантастически малы – лишние миллиардные доли секунды. Часы на GPS-спутниках специалисты настраивают так, чтобы они шли немного медленнее часов на поверхности Земли. В противном случае данные GPS были бы неточными.
Черные дыры с их невероятной силой притяжения можно считать машинами времени. Сядьте в ракету, летите к Sgr A*. Подплывите как можно ближе к горизонту событий, но не пересекайте его. За каждую минуту, которую вы там проведете, на Земле пройдет тысяча лет. Сложно поверить, но это правда: гравитация побеждает время.
Что же будет, если пересечь горизонт событий? Сторонний наблюдатель не увидит, как вы проваливаетесь. Вы будете выглядеть застывшим на краю дыры, окаменевшим на целую вечность. Ну, технически – не так долго, ибо ничто не вечно, даже черные дыры. Британский физик Стивен Хокинг доказал, что эти объекты постепенно теряют массу – процесс называется излучением Хокинга – и за определенное количество времени должны полностью испаряться. Но в таком случае мы говорим о триллионах триллионов еще многих триллионов лет. Это достаточно долго, чтобы в отдаленном будущем черные дыры могли остаться единственными объектами в нашей Вселенной.
Раз сторонний наблюдатель не увидит, как вы проваливаетесь в черную дыру, что же с вами произойдет? Sgr A* настолько велика, что горизонт событий находится на расстоянии примерно в 13 миллионов километров от ее центра. Физики не сошлись во мнениях относительно того, что именно происходит в момент пересечения. Возможно, вы встретите там так называемую стену огня и просто сгорите. Однако общая теория относительности предсказывает, что по пересечении горизонта событий происходит нечто совсем другое: ничего. Вы просто попадаете внутрь, не имея ни малейшего понятия о том, что отныне вы потеряны для остальной Вселенной. Все в порядке. Часы на вашей руке тикают как обычно.
Часто говорят, что черные дыры бесконечно глубоки, но это неправда. У них есть дно, вот только вы до него не доживете. По мере вашего падения гравитация будет усиливаться. Если вы падаете ногами вперед, то ноги будут притягиваться с гораздо большей силой, чем затылок, и ваше тело начнет растягиваться – до тех пор, пока не разорвется.
Фрагменты достигнут дна. В центре черной дыры располагается загадка по имени «сингулярность». Поняв, что это такое, вы совершите один из крупнейших научных прорывов в истории. Для начала вам понадобится изобрести новую теорию, которая выйдет за пределы общей теории относительности Эйнштейна, определяющей движение звезд и галактик. Вам также придется превзойти квантовую механику, которая описывает то, что происходит с микроскопическими частицами. Обе теории неплохо отражают реальность, но в экстремальных условиях (а во внутренностях черной дыры условия именно такие) обе они неприменимы.
Сингулярности воображают исключительно крошечными. Менее чем крошечными: мощнейший в мире микроскоп не разглядит сингулярность, увеличенную в триллион триллионов раз. Но что-то в ней есть, по крайней мере в математическом смысле. Нечто не только маленькое, но и невообразимо тяжелое. Не утруждайтесь, пытаясь это представить.
Подавляющее большинство физиков говорит: да, черные дыры существуют, но это сферический Форт-Нокс в вакууме; туда невозможно проникнуть. Мы никогда не узнаем, что находится внутри сингулярности.
Тем не менее парочка инакомыслящих позволила себе с этим не согласиться. В последние годы среди физиков-теоретиков все активнее распространяется мнение, что бытие не ограничивается нашей Вселенной. Скорее, мы живем в так называемой Мультивселенной – широком ассортименте вселенных, коллекции дырок в швейцарском сыре реальности.
Все это – лишь спорные гипотезы, но вполне возможно, что для рождения новой Вселенной необходимо сперва взять немного материи из уже существующей, сжать ее хорошенько и изолировать.
Где-то вы это уже слышали? В конце концов, мы знаем, что стало с одной сингулярностью. Наша Вселенная появилась 13,8 миллиарда лет назад в колоссальном Большом взрыве. За мгновение до него все было сжато в бесконечно маленькую и невероятно плотную крупинку – сингулярность.
Вопрос о том, что может находиться внутри черной дыры, занимает многие умы. Посмотрите налево, затем направо. Ущипните себя. Возможно, в другой Вселенной появилась черная дыра. Возможно, мы в ней живем.
http://www.nat-geo.ru/article/4776-tayna-chernyih-dyir/part/full/
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Автостоянки у супермаркетов не интересуют НЛО

В Массачусетсе происходят массовые наблюдения НЛО

В Уэльсе было зарегистрировано 323 случая наблюдения НЛО

Если на Европе существует жизнь её обнаружат

Инопланетные шарики, выловленные из Тихого океана

Конспирологи считают ЦЕРН угрозой миру

Министерство обороны опубликовало досье об НЛО

НАСА сняло НЛО, летящий над Луной

НЛО был замечен над Арлингтоном

НЛО замечен над Техасом во время солнечного затмения

НЛО прилетают в Уэльс не за мясом

НЛО прилетают к нам через дополнительные измерения

Перуанские мумии инопланетян требуют новых исследований

Правда об НЛО вызовет беспорядки

Пульсирующий синий НЛО снят над Финиксом

Режиссер делится своим Ангельским опытом

Существуют ли НЛО на самом деле

Ускоренное расширение Вселенной замедляется

Файлы необъяснимого стал самым популярным шоу Netflix

Что такое Гаванский синдром

Знакомство с миром гелиевых воздушных шаров

iPhone 15 Pro Max 512 GB Blue. Преимущества и технические характеристики

Данных для обучения ИИ перестало хватать

Жуткие предсказания Ванги на 2024 год

ИИ можно заставить говорить на запрещённые темы

Илон Маск рассказал о планах по колонизации Марса

Кракен, живущий в районе Багамских островов

Кристалл, охлаждающий вещества до сверхнизких температур

Матрица - фильм о возможностях человеческого мозга

Могли ли люди и динозавры жить вместе

Написанные ИИ книги появились в Google Books

Невидимый душитель на ферме

НЛО заметили на границе между Ираном и Ираком

Облака необычной формы заинтересовали воронежцев

Околосмертный опыт Микки Робинсона

Пилотируемый полет на Марс состоится нескоро

Полтергейст на ферме в Коннектикуте

Росатом разработал двигатель для межпланетных путешествий

Странная смерть и жуткие увечья старушки

Странные случаи загадочных и невероятных убийств

Теория, согласно которой все люди - персонажи фильмов

Фото странного существа в реке Гудзон

Более ста видов молекул обнаружены в близлежащей галактике

Большинство наблюдений НЛО было на западе США

В одной части США наблюдается больше НЛО, чем в другой

Галльская деревня железного века внутри кратера

Дайверы исследуют британские озера в поисках Экскалибура

Доказательства существования душ

Лучшие места для наблюдений НЛО в Великобритании

Нейтронные звезды являются ключом к темной материи

Обнаружили радугу на адской планете

Отчет Пентагона о НЛО не дает ответы на важные вопросы

Пентагон не допустит появления терминаторов

Портал в Ад скрыт на картах Google

Разработали экран-невидимку, которую можно купить

Районы Эссекса, где были замечены НЛО

Рождаются ли коричневые карлики аналогично звездам

Сериал о встречах с инопланетянами и призраками

Теории заговора о пришельце, который жил в Зоне 51

Уфолог выступил в пабе в Стоурбридже

Уфологи собрались, чтобы отметить годовщину НЛО

Химические реакции искажают квантовую информацию

Анализ обломков НЛО в британском Розуэлле

Борьба с незаконным оборотом артефактов усиливается

Бумерангоподобный НЛО сняли с МКС

В небе над США были замечены огненные шары

Детектор темной энергии составляет карту Вселенной

Лучшие штаты США для наблюдений НЛО

Люди на грани открытия того, что призраки реальны

На карликовых планетах за Плутоном могут быть океаны

Наблюдение НЛО над Поццуоли

НЛО в околоземном космическом пространстве

НЛО и употребление наркотиков упоминаются в Библии

Обнаружен объект из необъяснимого провала масс

Похищение инопланетянами в Паскагуле на Netflix

Разгадка тайн Арктики. Таяние льдов влияет на климат

Свидетельства древней жизни на Земле

Темный лес, скрывающий враждебных инопланетян

Уфолог увидел НЛО в космосе

Уфологи собрались на конференцию в Хемпфилде

Уэльс назван горячей точкой НЛО в Великобритании

Эпоха антропоцена, которой нет

Впервые подтвердили приливный захват у экзопланеты

Подписка на новости
Наверх