Тип «что будет, если человек уйдет» в Google, и вы увидите, что этот вопрос автоматически заполняется прямо здесь как самый популярный.
Интересное об этом космическом явлении явно не дает людям спать по ночам — пора укладывать его спать.
Что вообще такое черная дыра?
Вы наверняка слышали о них – вы знаете, что это темная, могущественная загадка глубокого космоса, но знаете ли вы, что они собой представляют и как они работают?
Черные дыры — это места в космосе, где гравитация настолько сильна из-за огромного количества материи, втиснутого в них относительно их размера, что ничто не может избежать ее притяжения.
Ни планеты, ни звезды, и даже не электромагнитное излучение, такое как свет.
Поскольку свет не может выйти наружу, черные дыры невозможно увидеть — они невидимы и кажутся черными на фоне космоса.
Единственный способ узнать об их существовании — это использовать специализированные телескопы для наблюдения за поведением звезд и окружающего их газа, а также за тем, как их поведение меняется по мере изменения расстояния от черной дыры.
Существуют ли разные типы?
Действительно, существует несколько типов черных дыр – самые маленькие из них размером всего в один атом, однако содержат массу большой горы.
Если представить это в перспективе: капля воды содержит 2 000 000 000 000 000 000 000 (два секстиллиона) атомов кислорода и вдвое больше атомов водорода.
Представьте себе, что это количество больших гор, сплющенных до размера капли воды… это очень плотно!
Существуют также «звездные» черные дыры, которые намного больше и образуются, когда центры очень больших звезд умирают и коллапсируют сами по себе.
Самые большие черные дыры называют «сверхмассивными», и их крутое название определенно заслужено.
Эти черные дыры имеют массу, равную более чем миллиону нашего Солнца, вместе взятые, и находятся в центрах галактик.
Возможно, вам знакома форма нашей галактики, Млечного Пути; оно выглядит как спираль, вращающаяся вокруг центрального ядра – и для этого есть причина.
Наша галактика, как и любая другая галактика, вращается вокруг сверхмассивной черной дыры, спираль которой кажется более плотной в центре из-за более высокого гравитационного притяжения, которое испытывают эти звезды по сравнению со звездами на большем расстоянии.
Вам будет приятно узнать, что наша Солнечная система прочно относится к последней категории!
Так что же произойдет, если человек попадет в черную дыру?
Ах, животрепещущий вопрос – держитесь за свои космические шлемы, потому что это вот-вот станет странным!
Помните, я говорил вам, что черные дыры обладают исключительно сильным гравитационным притяжением?
Легендарный ученый Альберт Эйнштейн определил, что гравитация, если она достаточно сильна, может исказить пространство и время, какими мы их знаем, и заставить их искривиться.
Следовательно, если объект достаточно плотный (подумайте обо всех горах в одной капле воды!), он может буквально изогнуться и пробить дыру прямо в ткани пространства.
Чем глубже вы погружаетесь в нору, тем более искаженной и искалеченной она становится, пока не достигнете «сингулярности».
Это точка, в которой искривление пространства и времени становится бесконечным; пространство и время как понятия теряют смысл, и законы физики, которые полагают, что пространство и время постоянны, больше не применяются.
Итак, если бы кто-то попал в черную дыру, реальность как бы… раскололась бы.
Теории Хокинса и Эйнштейна.
Есть несколько теоретических возможностей, и то, что произойдет, также зависит от вашей точки зрения – вы вступаете в игру или являетесь зрителем?
Обе точки зрения были бы разными, но обе они верны с научной точки зрения и происходят одновременно.
Ага. Я говорил тебе, что это было странно. Давайте распакуем это немного дальше.
Допустим, вы попадаете в ситуацию – все начинается с «горизонта событий».
Это теоретический край черной дыры, где ее гравитационная сила точно противодействует усилиям света вырваться из нее.
Как только вы выйдете за горизонт событий, выхода уже не будет.
Здесь есть две возможности: вы упадете за горизонт событий совершенно невредимым или превратитесь в выжженную тень космического пепла радиацией Хокинга.
Тепловое излучение излучается черными дырами на горизонте событий из-за квантовых эффектов и названо в честь известного физика Стивена Хокинга, который правильно предсказал его существование.
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, может произойти первая возможность: вы мягко проплывете мимо горизонта событий в черную дыру, не получив ни малейшего удара или ожога.
Это потому, что технически вы находитесь в свободном падении, а в свободном падении вы не чувствуете гравитации – и проживаете остаток своей естественной жизни вполне мирно – до тех пор, пока у вас не закончится система жизнеобеспечения или вы не приблизитесь к сингулярности.
Это потому, что по мере приближения к сингулярности гравитация становится заметно сильнее.
Если предположить, что вы падаете ногами вперед, ваши ноги будут подвергаться более сильной гравитационной силе, чем ваша голова, и будут растягивать вас до тех пор, пока ваши молекулы просто не разорвутся на части.
Не очень приятный финал, но у ученых есть блестящий термин для этого эффекта – «спагеттификация».
Тот, кто наблюдает за вами, на самом деле никогда не сможет увидеть, как вы пересекаете горизонт событий, потому что, как только вы минуете его, отраженный вами свет больше не сможет выйти за него.
Однако теоретически они увидят, что вы все медленнее и медленнее падаете к горизонту событий и краснеете.
Это потому, что чем ближе вы подходите, тем свет будет изгибаться в сторону инфракрасного конца электромагнитного спектра, и тем труднее и труднее ему будет избежать гравитации черной дыры.
Но технически это не имеет значения: чтобы не нарушить законы квантовой физики, вам нужно остаться за пределами черной дыры.
Это потому, что эти законы гласят, что информация не может быть потеряна – даже если это означает, что вы сгорите дотла!
Какая же реальность тогда истинна?
Вот правда: ученые годами бьются над природой черных дыр и не могут решить, поскольку определение любой реальности как истины нарушило бы один из научных законов, которые мы принимаем как факт.
Физики называют эту загадку «информационным парадоксом черной дыры».
Был предложен ряд резолюций, но каждая из них порождает больше вопросов, чем дает ответов.
Ух, сногсшибательно.
Так что я знаю, о чем ты думаешь… стоит ли мне беспокоиться обо всем этом? Может ли внезапно появиться черная дыра и поглотить Землю?
Что ж, позвольте мне успокоить вас. Черные дыры не летают по космосу, сея хаос и поглощая космическую материю.
Землю невозможно засосать в черную дыру, потому что рядом с нашей Солнечной системой нет такой черной дыры, чтобы это могло произойти.
«А что, если бы наше Солнце коллапсировало и образовало черную дыру!» Я слышу, как ты плачешь. Наше Солнце никогда не превратится в черную дыру просто потому, что оно недостаточно большая звезда для этого.
Даже если бы это было так, гравитация образовавшейся черной дыры была бы такой же, как у нашего Солнца, и Земля, как и любая другая планета в нашей солнечной системе, продолжала бы вращаться вокруг нее точно так же, как мы делаем это сейчас.
Уф!
В заключение
Научный писатель Аманда Гефтер написала: «В этом вся суть черных дыр. Они не просто раздражающие препятствия для космических путешественников».
«Это также теоретические лаборатории, которые учитывают тончайшие особенности законов физики, а затем усиливают их до таких размеров, что их невозможно игнорировать».
Забудьте о том, какие последствия для вас окажет падение в черную дыру в глубоком космосе, их реальное воздействие на человечество происходит гораздо ближе к дому – как они заставляют нас подвергать сомнению то, что мы знаем о природе нашей реальности.
