Что будет если черная дыра поглотить черную дыру
Поглотит ли чёрная дыра нашу галактику?
Хотите услышать что-то крутое? В центре Млечного Пути находится огромная чёрная дыра. И не просто огромная чёрная дыра, а сверхмассивная чёрная дыра, масса которой более чем в 4,1 миллиона раз больше массы Солнца.
Она находится всего в 26 000 световых лет от Земли, прямо в центре нашей галактики, в направлении созвездия Стрельца. И, как мы знаем, она разрывает и поглощает не только звёзды, но и целые звёздные системы, которые приблизятся к ней, увеличивая тем самым свою массу.
Подождите-ка, это звучит совсем не круто, скорее это звучит страшно. Верно?
Не волнуйтесь! На самом деле у вас нет ни единого повода для волнения, если только вы не планируете прожить несколько тысяч миллионов лет, как, например, я, благодаря переносу моего сознания в виртуальную реальность.
Поглотит ли эта чёрная дыра Млечный Путь?
Открытие сверхмассивной чёрной дыры (СЧД) в центре Млечного Пути, как и обнаружение СЧД почти во всех остальных галактиках, является одним из моих любимых открытий в астрономии. Это одно из тех открытий, которое одновременно с ответами на одни вопросы, порождает другие.
Еще в 1970-е годы, астрономы Брюс Балик и Роберт Браун обнаружили интенсивный источник радиоизлучения, идущий от самого центра Млечного Пути, из созвездия Стрельца.
Они обозначили этот источник Sgr A*. Звёздочка означает “захватывающий”. Вы думаете, что я шучу? Но нет. На этот раз, я не шучу.
В 2002 году астрономы обнаружили, что звёзды проносятся мимо этого объекта по сильно вытянутым орбитам, подобно кометам, кружащим около Солнца. Представьте себе массу нашего Солнца. Нужна колоссальная сила, чтобы развернуть его!
Только чёрные дыры смогут сделать это. И в нашем случае, эта чёрная дыра в миллионы раз массивнее нашего Солнца – это сверхмассивная чёрная дыра. С открытием СЧД в центре нашей галактики астрономы поняли, что чёрные дыры находятся в центре каждой галактики. В то же время, открытие сверхмассивных чёрных дыр помогло ответить на один из главных вопросов в астрономии: что такое квазар?
Оказывается, что квазары и сверхмассивные чёрные дыры, это одно и то же. Квазары – это те же чёрные дыры, только, находящиеся в процессе активного поглощения материала из аккреционного диска, вращающегося вокруг них. Но в опасности ли мы?
В краткосрочной перспективе – нет. Чёрная дыра в центре Млечного Пути находится в 26 000 световых лет от нас. И даже если она превратится в квазар, и начнёт поглощать звёзды, мы очень нескоро заметим это.
Чёрная дыра – это огромной массы объект, занимающий небольшую область пространства. К тому же, если вы замените Солнце чёрной дырой с точно такой же массой, то ничего не изменится. Я имею в виду то, что Земля будет продолжать своё движение по той же орбите в течении миллиардов лет, только уже вокруг чёрной дыры.
То же самое и с чёрной дырой в центре Млечного Пути. Она не втягивает материал как пылесос. Она выступает лишь в качестве, своего рода гравитационного якоря для группы звёзд, находящихся на орбите вокруг неё.
Для того, чтобы чёрная дыра поглотила звезду, последняя должна двигаться в направлении СЧД. Она должна пересечь горизонт событий, диаметр которого, в нашем случае, примерно в 17 раз больше солнечного. Если звезда приблизится к горизонту событий, но не пересечёт его, то она, вероятнее всего, будет разорвана. Однако, это происходит очень редко.
Проблемы начинаются тогда, когда эти звёзды взаимодействуют друг с другом, из-за чего изменяют свои орбиты. Звезда, которая счастливо жила на своей орбите миллиарды лет, может быть потревожена другой звездой и сбиться со своей орбиты. Но это бывает не часто. Тем более в галактическом “пригороде”, в котором мы и находимся.
В долгосрочной же перспективе, основная опасность заключается в столкновении Млечного Пути и Андромеды. Это произойдёт примерно через 4 миллиарда лет, в результате чего появится новая галактика, которая может получить название Млекомеда. Внезапно появится много новых, взаимодействующих друг с другом звёзд. При этом звёзды, которые были в безопасности ранее, станут менять свои орбиты. К тому же, в галактике появится и вторая чёрная дыра. Чёрная дыра Андромеды может быть в 100 миллионов раз массивнее нашего Солнца. Так что это довольно большая мишень для звёзд, желающих погибнуть.
Так поглотит ли чёрная дыра нашу галактику?
В ближайшие несколько миллиардов лет, всё больше и больше галактик будут сталкиваться с Млекомедой, вызывая хаос и разрушения. Конечно, Солнце погибнет примерно через 5 миллиардов лет, но это будущее не будет нашей проблемой. Ну, хорошо, с моим вечным виртуальным сознанием это всё ещё будет моей проблемой.
После того, как Млекомеда поглотит все близлежащие галактики, у звёзд будет просто бесчисленное количество времени, на протяжении которого они будут взаимодействовать между собой. Некоторые из них будут выброшены из галактики, а некоторые сброшены в чёрную дыру.
Но многие другие будут в полной безопасности, дожидаясь времени, когда сверхмассивная чёрная дыра просто испарится.
Таким образом, чёрная дыра в центре Млечного Пути полностью и абсолютно безопасна. За оставшуюся жизнь Солнца, она не будет взаимодействовать с нами каким-либо из представленных выше способов, или потреблять больше, чем несколько звёзд в год.
Смогут ли Черные дыры поглотить Вселенную
Огромные, голодные и невидимые! Черные дыры представляются нам скрытыми чудовищами Вселенной, которые поглощают буквально все вокруг. Страшно оказаться рядом с таким объектом. Но могут ли черные дыры поглотить Вселенную и сделают ли это когда-нибудь?
Давайте разберемся в этом вопросе. Вселенная считается бесконечным пространством, поэтому, согласитесь, поглотить ее крайне сложно. Как минимум, мы нуждаемся в огромном количестве черных дыр. Сколько их?
Исследование галактик и математические подсчеты показывают, что в центре каждой галактики мы сможем найти по одной сверхмассивной черной дыре. В космическом пространстве можно отыскать 100-200 млрд. галактик (как минимум), а значит, столько существует и сверхмассивных чудовищ. Но это лишь сверхмассивный тип. Есть и обычные черные дыры, которых намного больше!
Размер крупнейшей из известных черных дыр
Начнем с того, что черные дыры – не такие уж и чудовища. Да, их гравитация настолько сильна, что даже свет не способен убежать. Но это не значит, что перед нами гравитационный пылесос, который всосет в себя всю Вселенную.
У черных дыр есть предел влияния. Речь идет о горизонте событий. Если объект перейдет черту, то с ним покончено (поглотится, разорвется и т.д.). Но многие звезды, планеты и прочие космические тела окружают черные дыры и не приближаются на опасную дистанцию, оставляя черные дыры голодными.
Хорошо, но ведь черные дыры питаются, увеличиваются в массе и должны расширяться. А значит, возрастает их влияние. Так? Не совсем. Ученые в теории знают, что происходит расширение и увеличение массы и воздействия на материю вокруг, но этого не наблюдается на практике. И это странно, ведь черные дыры существуют давно и должны были поглотить столько материи, чтобы выйти за пределы собственной галактики. Почему этого не происходит?
Здесь можно вспомнить излучение Хокинга. Известный физик-теоретик считал, что на микроскопическом уровне материя все же вырывается из черной дыры, хотя поглощение все равно превышает количество высвободившегося вещества.
Интересной кажется теория физика-теоретика Леонарда Сасскинда. Он верил, что черные дыры расширяются, но внутрь, а не наружу. Мы просто не способны зафиксировать это расширение, поэтому черные дыры и не увеличиваются в размерах, которые мы могли бы наблюдать.
Выходит, что черные дыры (пусть даже сверхмассивные) все же не способны разорвать и поглотить все космическое пространство. Но ведь одна из теорий смерти Вселенной гласит, что на предфинальном этапе останутся только черные дыры. Да, но это не потому, что они поглотили все остальные объекты.
Дело в том, что у звезд есть собственный эволюционный путь, зависящий от конкретного типа. Некоторые станут коричневыми карликами, другие черными дырами и т.д. Новые звезды не будут рождаться, потому что закончится необходимый материал в виде газа и пыли. Так что будущая Вселенная будет представлять собою мрачное место со сталкивающимися и сливающимися черными дырами.
Но и они не будут вечными. Спустя 10^100 лет должна умереть последняя черная дыра. Здесь мы снова вернемся к теории излучения Хокинга. Высвобождение небольшого количества материи истощает черные дыры, поэтому они уменьшаются и испаряются (в теории). Сейчас это мелочи, потому что они поглощают больше, чем излучают. Но в будущем не станет звезд, пыли и газа для подпитки.
Так что ответ: нет, черные дыры не поглотят Вселенную. Но среди известных нам объектов, они станут последними свидетелями гибели космического пространства, уступив место фотонам и элементарным частичкам.
Черная дыра может засосать Землю или нет: есть ли опасность для Земли
Ученых уже очень давно волнует вопрос существования черных дыр. Слишком мало фактической, достоверной информации об этих, самых таинственных, космических объектах. У них огромная плотность, сжатая в тело относительно маленького размера. Если масса черной дыры равна массе Земли, то она будет всего 9 мм в диаметре.
Черные дыры увеличиваются в размерах за счет поглощения других космических тел.
Таинственная планета
Увидеть черную дыру практически невозможно. Идентифицировать ее можно лишь по аномальному поведению других объектов космоса.
Ученые заметили, что карликовые планеты расположены в космосе «как-то неправильно». А в 2016 родилось первое предположение, что в Солнечной системе есть еще и девятая планета, которая намного больше нашей Земли. Специалисты выдвинули версию о существовании черной дыры и ее непосредственного влияния на траектории небесных тел. Астрономы всего мира никак не могут увидеть в новейшие современные телескопы таинственную «Планету X». Споры о том, что это, планета или черная дыра продолжаются.
Солнце не может стать черной дырой
Ученые, занимающиеся исследованием космоса, пришли к выводу, что Солнце, имея сравнительно небольшие размеры, никогда не сможет стать черной дырой. Для такого перерождения нужна звезда в 20 раз массивнее.
Какое будущее у нашего Солнца?
Произойдет это не раньше, чем через 5 млрд лет.
Скоро появится сверхмощная черная дыра
Астрономам удалось обнаружить в космическом пространстве, находящемся на расстоянии 1 млрд лет от нашей планеты, три галактики, которые готовы слиться воедино. В NASA прокомментировали, что центром каждой системы стала черная дыра. Для изучения процесса слияния потребовалось применить несколько телескопов разного назначения.
Выяснилось, что расстояние между этими галактиками примерно 20000 световых лет. Авторы исследования считают, что слияние произойдет достаточно нескоро, даже по космическим меркам. Это будет космический, грандиозный катаклизм. Столкновение трех сверхмассивных объектов вызовет гравитационные волны катастрофических масштабов.
Смертельная опасность для Земли
Нашу планету может уничтожить черная дыра, имеющая радиус всего 2 см. Ближайший страшный для человечества объект находится на расстоянии в 3 тысячи световых лет. Второе чудовище находится в отдаленности 6-и тысяч лет.
По мнению астрофизика Кевина Пимбблета из Великобритании, если наша Земля окажется рядом с черной дырой, то возможно несколько вариантов развития событий. Для простого человека все они кажутся просто фантастическими.
Ученые сошлись только в одном мнении, что черные дыры являются не только разрушителями всей материи, которая попадает под их гравитационное поле. Они играют огромную роль в создании галактик, работают санитарами Вселенной. Возможно, с их помощью Солнечная система стала тем местом, где в относительном спокойствии «живет» наша Земля.
Все варианты выдвинутых гипотез выглядят неправдоподобными. Единственное, что известно ученым наверняка, черные дыры существуют.
А что там, за горизонтом событий, пока остается тайной. Вдруг там находится совершенно другая материя, и законы физики действуют иначе, а время движется вспять?
Что будет, если попасть в черную дыру?
Сразу огорчу фанатов научной фантастики. На самом деле вы не можете пережить путешествие через черную дыру. И если вы попытаетесь попасть хотя бы в одну из них, как, например, это сделал Мэттью Макконахи в фильме «Интерстеллар», вас разорвет на части задолго до того, как вы узнаете, что находится внутри черной дыры. Однако ученые не просто так наблюдают за этими загадочными космическими объектами последние десятки лет. Это позволило ответить на два вопроса: что такое черная дыра, и что (в теории) находится внутри нее.
Вы вряд ли когда-нибудь захотите отправиться к черной дыре
Что такое черная дыра?
Чтобы в полной мере понять, почему вы не можете просто упасть или запустить свой космический корабль в черную дыру, вы должны сначала понять основные свойства этих космических объектов.
Черные дыры не просто назвали именно так, поскольку они не отражают и не излучают свет. Они видны только тогда, когда поглощают очередную звезду или газовое облако, которые после этого не могут выбраться за границу черной дыры, называемой горизонтом событий. За горизонтом событий находится крошечная точка — сингулярность, где гравитация настолько интенсивна, что она бесконечно изгибает пространство и время. Именно здесь законы физики, какими мы их знаем, нарушаются, а это означает, что все теории о том, что находится внутри черной дыры, являются лишь предположениями.
Этот снимок считается первой фотографией черной дыры M87. Она находится в 55 миллионах световых лет от Земли
Черные дыры кажутся экзотикой большинству из нас, но для ученых, которые на них специализируются, их изучение — обычное дело. Физики выдвигали теории о подобных объектах в течение десятилетий после того, как общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказала существование черных дыр. Однако эта концепция не воспринималась всерьез до 1960-х годов, пока ученые не стали свидетелями поглощения звезд черными дырами. Сегодня черные дыры считаются частью звездной эволюции, и астрономы подозревают, что даже в нашей галактике Млечный Путь их миллионы.
Какие бывают черные дыры
Черные дыры бывают разных видов и могут быть смоделированы с различными уровнями сложности. Например, одни могут вращаться, а другие — содержать электрический заряд. Так что если вы попали в одну из них (ну, допустим, вас не разорвало в клочья до этого), ваша точная судьба может зависеть от того, с какой именно черной дырой вы столкнетесь.
На простейшем уровне существуют три вида черных дыр: звездные черные дыры, сверхмассивные черные дыры и черные дыры средней массы (реликтовые).
Черные дыры с массой звезд образуются, когда очень большие звезды заканчивают свой жизненный цикл и разрушаются. Реликтовые черные дыры все еще мало изучены, и за все время было найдено только несколько таких объектов. Но астрономы считают, что процесс их образования схож с таковым у сверхмассивных черных дыр.
Сверхмассивные черные дыры обитают в центрах большинства галактик и, вероятно, могут увеличиваться до невероятных размеров. Они в десятки миллиардов раз более массивные, чем наше Солнце — за счет поглощения звезд и слияния с другими черными дырами.
После разрушения звезда может стать черной дырой
Звездные черные дыры по размеру могут быть ничтожными по сравнению с их более крупными братьями, но на самом деле они обладают более экстремальными приливными силами, выходящими за пределы их горизонтов событий. Эта разница возникает благодаря особому свойству черных дыр, которое, вероятно, удивит некоторых случайных наблюдателей. Меньшие черные дыры на самом деле имеют более сильное гравитационное поле, чем сверхмассивные. То есть вы скорее заметите изменение в гравитации рядом с небольшой черной дырой.
Что будет, если попасть в черную дыру?
Предположим, вам все же как-то удалось оказаться в космосе рядом со звездной черной дырой. Как ее вообще найти? Единственным намеком на то, что она существует, может быть гравитационное искажение или отражение от звезд, которые находятся рядом.
Но как только вы подлетите ближе к этому странному месту, ваше тело будет растянуто в одном направлении и раздавлено совершенно в другом — это процесс, который ученые называют спагеттификацией. Им обозначается сильное растяжение объектов по вертикали и горизонтали (то есть уподобления их виду спагетти), вызванного большой приливной силой в очень сильном неоднородном гравитационном поле. Говоря простыми словами, гравитация черной дыры будет сжимать ваше тело по горизонтали, а в вертикальном направлении тянуть его, словно ириску. Вы не сможете дышать, говорить и читать наш Telegram-чат тем более.
И это еще самая приличная картинка того, что может быть внутри черной дыры
Если бы вы прыгнули в черную дыру «солдатиком», гравитационная сила на ваших пальцах была бы намного сильнее, чем та сила, которая тянет вас за голову. Каждый кусочек вашего тела будет вытянут в разном направлении. Черная дыра буквально сделает из вас спагетти.
Можно ли выжить после попадания в чёрную дыру?
Итак, попав в звездную черную дыру, вы, вероятно, не будете сильно беспокоиться о «космических» тайнах, которые вы можете открыть на «другой стороне». Вы будете мертвы за сотни километров до того, как узнаете ответ на этот вопрос.
Этот сценарий не полностью основан на теориях и предположениях. Астрономы стали свидетелями такого «приливного разрушения» еще в 2014 году, когда несколько космических телескопов поймали звезду, блуждающую слишком близко к черной дыре. Звезда была растянута и разорвана, в результате чего ее часть упала за горизонт событий, а остальная часть была отброшена в космос.
Если преодолеть горизонт событий, можно достичь гравитационной сингулярности
В отличие от падения в звёздную черную дыру, ваш опыт погружения в сверхмассивную или реликтовую черную дыру будет чуть менее кошмарным. Хотя конечный результат, ужасная смерть, все равно останется единственным сценарием. Однако в теории вы сможете пройти весь путь до горизонта событий и сумеете достичь сингулярности, пока еще живы. Если вы продолжите падение к горизонту событий, вы в конечном итоге увидите, как звездный свет сжимается до крошечной точки позади вас, меняя цвет на синий из-за гравитационного синего смещения. И затем… будет тьма. Ничего. Изнутри горизонта событий никакой свет из внешней Вселенной не сможет попасть к вашему кораблю. Как и вы больше не сможете вернуться обратно.
Так что Мэтью Макконахи очень повезло, что все в фильме было спецэффектами.
Смерть с небес: как черная дыра уничтожит Землю
Человечество могут стереть с лица планеты подуставшее Солнце, пришельцы, звезды и многие другие сюрпризы, которые для нас приготовил космос. Если климатические пророчества Греты Тунберг уже утратили для вас остроту, пощекочите нервы прогнозами Фила Плейта — американского астронома, чья книга «Смерть с небес. Наука о конце света» выходит в январе в издательстве «Альпина нон-фикшн». Публикуем фрагмент о красочном апокалипсисе, который может случиться, если по соседству с Землей появится черная дыра.
Именно астроном-любитель, который всегда начеку, чует первые признаки беды. Он надеялся сделать несколько снимков Урана через свой автоматизированный телескоп, но компьютер упорно разворачивал его в другом направлении. Перейдя в ручной режим, астроном в конце концов находит планету в нескольких угловых минутах от расчетного положения. Озадаченный, он звонит другу, и быстро выясняется, что у того такая же проблема. Поиск по нескольким форумам в интернете свидетельствует о том, что многие астрономы во всем мире сталкиваются с тем же самым.
День за днем ситуация только ухудшается. Теперь уже, похоже, и с Юпитером происходит что-то странное. Однако Сатурн, который сейчас находится с другой стороны от Солнца, вроде бы в порядке. Ползут слухи.
Затем ситуация становится очень странной. Обсерватория для наблюдения за Солнцем и проведения гелиосферических исследований, находящаяся на орбите, где силы тяготения Земли и Солнца равны, начинает смещаться. Инженеры озадачены, но вскоре им приходится решать другие проблемы. Теперь Марс не на месте.
На Красную планету летит зонд NASA: попадет ли он на нее? Но вскоре это уже под вопросом, так как космический аппарат также смещается. Через несколько дней становится ясно, что зонд потерян… и что зонд — это наименьшая из наших проблем.
Астрономы, наблюдающие за Солнцем, обнаруживают, что его положение также сместилось. Этого не может быть! Что может сдвинуть целую звезду. Но очень быстро они понимают, что проблема не с Солнцем, а с Землей. Как и другие планеты, Земля уже не вращается вокруг Солнца как обычно, а сходит со своей предначертанной орбиты.
Распространяется паника. Ученые приходят к очевидному выводу: к Земле приближается некий массивный объект, и его притяжение смещает нас с курса.
По данным о движении других планет они определяют положение этого объекта, но на том участке неба ничего нет.
Как ни странно, именно тот факт, что они ничего не видят, подтверждает их самые мрачные прогнозы: это черная дыра. После анализа ее траектории становится ясно, что она движется практически прямо на нас с невероятной скоростью км/с. По расчетам астрономов, ее чудовищная масса в десять раз больше массы Солнца — такой легко накликать конец света для нас на Земле. Сначала ее гравитационное воздействие еле ощущается, но быстро нарастает.
Всего через несколько недель после обнаружения первых признаков проблемы, когда черная дыра все еще находится в 480 млн км от нас, ее гравитационное воздействие на Землю сравнивается с гравитационным воздействием Солнца. Земля уже обращается не вокруг одной звезды: она захвачена двумя — одной живой, другой мертвой. Еще через несколько дней влияние черной дыры перевешивает влияние Солнца. Схватив Землю невидимыми пальцами, сколлапсировавшая звезда отрывает нас от Солнца и притягивает к себе.
По мере приближения гравитационные приливные силы черной дыры начинают растягивать Землю. Приливные силы от Луны вызывают приливы и отливы в океанах, но масса черной дыры в 200 млн раз превышает массу Луны.
Даже с расстояния в миллионы километров приливная сила черной дыры вызывает обширные наводнения, мощные землетрясения, гигантские цунами.
Через несколько минут, когда черная дыра подходит еще ближе, сила, направленная кверху, начинает преобладать. Вздымающийся ураганный поток воздуха уносит невесомых людей вместе с камнями, автомобилями, океанами…
Через час все кончено. Колоссальные силы тяготения мертвой звезды разрывают Землю в клочки, превращая ее в пар.
Вещество, когда-то бывшее нашим родным миром, падает в ненасытную утробу дыры, все быстрее кружась вокруг нее, образуя диск из разогретой до миллиона градусов плазмы, прежде чем нырнуть с концами.
Черная правда
Что такое эти черные дыры? Не укладывающаяся в голове физика, абсолютная разрушительная мощь, каким сверхъестественным образом они искажают наши представления о реальности, пространстве и времени?
Может быть, они очаровывают нас просто потому, что они такие крутые.
Рождающиеся в адском сердце сверхновой, возвещающие о своем появлении двойными пучками ярости, не знающими преград, и поглощающие (почти) все, что попадается им на пути, черные дыры прочно сидят в общественном сознании. Им посвящают фильмы, телевизионные передачи, книги, бессчетные статьи и бесконечные дискуссии. И при всем этом восхищении и интересе большинство людей имеют лишь смутное представление о том, что такое черные дыры и какими они обладают способностями.
Но никогда не забывайте — они опасны.
Если вы не напрашиваетесь на неприятности, все эти способы крайне маловероятны, но если вам нужны массовые разрушения в крупных масштабах, тогда черная дыра — это подходящая идея.
Я упал и не могу подняться
Черная дыра — это объект, скорость убегания (вторая космическая скорость) для которого равна скорости света или превышает ее. Это означает, что все, что попадает в дыру, выбраться из нее не может, потому что, насколько нам известно, ничто не может двигаться со скоростью больше скорости света.
Следовательно, первая и самая очевидная опасность от черной дыры — это, буквально, падение в нее. Если такое происходит, ну что ж, ничего не поделаешь. Это поездка в один конец. С вами покончено. Больше не о чем говорить.
Это не очень-то впечатляющий способ, которым черная дыра может расправиться с вами — никаких лучей смерти, никаких массовых и ужасных разрушений. Просто плюх! И вас уже нет.
Такое отсутствие драматизма как-то скучновато для рассказа. Но это также противоречит здравому смыслу. Если вы находитесь на ракете, погружающейся в черную дыру, разве нельзя просто развернуть ракету, включить двигатели на самую полную мощность и улететь?
Нет, нельзя. Исключительно мощные силы тяготения вблизи черной дыры заставляют нас изменить свой взгляд на пространство, время и движение. Если бы черные дыры были лишь еще одним массивным объектом, с вами все было бы в порядке. Но черные дыры не просто какой-то привычный объект!
Одним из больших достижений Альберта Эйнштейна в науке была идея, что пространство — это объект. Оно не пустое; оно подобно ткани, в которой находятся массивные объекты.
Объект, обладающий массой, обладает силами тяготения, и эти силы тяготения изгибают пространство (примером в прошлой главе был шар для боулинга, лежащий на матрасе и прогибающий его). Траектория любого объекта, проходящего мимо более массивного, будет искривлена таким прогибом пространства за счет силы тяготения.
ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ. Когда кто-то объясняет идею черных дыр, искривляющих пространство, он неизбежно использует сравнение с плоской поверхностью, изгибаемой тяжелым объектом, как матрас под шаром для боулинга. К сожалению, это ведет к ошибочному представлению, что черные дыры — это круги в искривленном в виде воронки пространстве. Но это не так: реальность трехмерна, а в этой аналогии используются только два измерения (поверхность матраса можно считать двухмерной, но шар для боулинга прогибает ее, придавая ей третье измерение). Черные дыры — сферические, а изогнутое пространство не похоже на воронку. На самом деле форму изогнутого пространства невероятно сложно описать, потому что мы живем в этих измерениях, и описывать их — это все равно что пытаться описать красный цвет тому, кто слеп от рождения. Мы можем описывать искривление математическими формулами, делать прогнозы о нем и, вероятно, даже использовать его для понимания других явлений физики, но мысленно представить его если не совершенно, то практически невозможно.
Так что все следующие описания водопадов, утесов и всего такого — это сравнения, двухмерные представления искривленной трехмерной реальности. Вам от этого, вероятно, легче не станет, но Вселенная умеет причинять нам неудобства. Если бы это было не так, эту книгу было бы не о чем писать.
А сейчас вернемся к регулярным плановым смертям и разрушениям от черных дыр.
Но черная дыра не просто создает прогиб пространства; она вырезает бездонную яму, бесконечно глубокую дыру с вертикальными стенками. Как только вы в нее попали, выбраться оттуда вы не сможете ни на какой скорости.
Вы проваливаетесь в нее, и ничто вас не может удержать. Скорость убегания на поверхности черной дыры — называемой горизонтом событий — это скорость света.
Более точным было бы рассуждать об этом, пользуясь математическими формулами Эйнштейна и физическими принципами относительности. Эндрю Гамильтон, астрофизик с кафедры астрофизики и планетологии Университета штата Колорадо в Боулдере, довольно долго изучал черные дыры и у него есть интересное сравнение:
Понять, что происходит, будет легче, если представить, что черная дыра подобна водопаду. Только в черную дыру падает не вода, а само пространство. Снаружи горизонта событий скорость падения пространства меньше, чем скорость света. На горизонте пространство падает со скоростью света. А внутри горизонта пространство падает быстрее, чем свет, унося с собой все, даже свет. Такое представление черной дыры как области пространства-времени, где пространство падает быстрее света, это не просто хорошая концептуальная картинка… у нее есть прочное математическое обоснование [подчеркиваю].
Может показаться, что это нарушает еще один закон Эйнштейна — ничего не может двигаться быстрее, чем свет, — но это применимо только к физическим объектам, обладающим массой (и к самому свету). Пространство же отличается от материи и света (еще одна из великих идей Эйнштейна), поэтому оно может вести себя как захочет, в частности двигаться быстрее света.
Если вы находитесь внутри горизонта событий, пространство стекает в черную дыру быстрее скорости света… и, если вы проваливаетесь, оно уносит вас с собой.
Если вы попытаетесь выгрести против водопада, у вас ничего не получится, потому что вы никогда не сможете заставить свою лодку двигаться вверх быстрее, чем текущая вниз вода. Так и внутри черной дыры: в пространстве, текущем с транссветовой скоростью к ее центру, вы не сможете выгребать в своей ракете достаточно быстро.
Можно представить это и по-другому, но такое сравнение будет еще более фантастическим (если такое вообще возможно). Если вы взглянете на (чертовски сложные) уравнения, описывающие поведение пространства и времени вблизи черной дыры, вы обнаружите, что внутри горизонта событий переменные, представляющие пространство, ограничены. Вне черной дыры — например, там, где вы находитесь сейчас, — вы можете свободно двигаться в пространстве: вверх и вниз, вперед и назад, влево и вправо. Однако внутри черной дыры эта свобода исчезает. Движение возможно лишь в одном направлении — вниз.
Черные дыры забавны: даже такое элементарное действие, как движение, оказывается сложным. Но основной вывод таков: если вы проваливаетесь, что бы там ни было, вам конец.