Подробнее
ЧТО БУДЕТ, ЕСЛИ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ ПОЯВИТСЯ ЧЕРНАЯ ДЫРА? & ■■¡енны^ерименты - отличная ш^^ы t*6“ ппрлставить что будет, если исчезнет Луна, и подозреваем, что наши предки видели сееРх“ас“ВНУне черную дыру Млечного Пути. Догадываемся, что Луна не всегда была мертвой и холодной, а на Марсе когда-то ВС токлиТеки И моря. Но мы находимся на окраин галактики и черные дыры для нас почти что не существуют. Что, если бы одна из них o6Paa°aaaacb Солнечной системе? Возможно ли это в принципе. В ночном небе начали происходить странные вещи. Вы, как и многие другие, активно следите за новостями. Выступает президент, его поддерживают астроФизики’ геологи и климатологи. Он нервничает, но, отдавая дань "иКиЛ, делит новости на «плохие» и «хорошие». Хорошие новости: мы не умерли, планета не уничтожена ее не унесло в космос и не раскрутило в гоавитационном колесе. Плохие: нас ждут «весьма интересные перемены климата». Попытка выжитьрядом с черной дырой похожа на бегство с «Титаника» ради холодной смерти в океане. Прежде чем вы потянетесь за тревожным чемоданчиком или начнете сходить с ума: не бойтесь, это всего лишь мысленный эксперимент. Черные дыры "Ре«став™”й собой одно из самых страшных явлении во Вселенно^ Их огромная тяжесть искривляет пространство и врем - и наше понимание их природы - до "РеД"«доодн точки Сверхмассивные черные дыры (вроде этой) скрываются в ядрах галактик, поглощая миллионы, Гьпиаплы звезд Самое точное изображение черной дыры на сегодняшний день мы наблюдалив филыме и-» wé* *^тп ЯВЛ6НИ0 ВО МНОГО pao «Интерстеллар». На деле же это явление страшнее. Что будет, если недалеко от нашей Солнечной системы родится или обнаружится черная дыра. Привет из бездны азбираться придется по порядку. Насколько близко? Откуда? Какова масса. СтПИт сэазу отметить, что наше Солнце никогда не да» равитационный коллапс, и под действием силы тяж гс мятеоия буквально схлопнется в одну точку. Похожее явление лежит в основе водородных бомб и в теории холодного термоядерного синтеза, разв® Т°ЯЬ*° гравитация играет другую роль. Более того наР ,официальных черных дыр не годятся и другие звезды соседних галактиках. Большинство из них ^яются красными карликами и обладают массой в 8-60/. нашего Солнца. Остается два варианта: либо черная дыра спонтанно появляемся в наших окрестностях, либо приходит непонятно откуда. Первое было бы возможно, если бы все страхи вокруг Большого адронного коллайдера приобрели »ысл'ё черную дыру создали искусственным путем. Но нет, это невозможно. Что касается второго, астрономы и астрофизики подтвердили существование около 2000 блуждающих черных дыр, но шансы того, что одна из них дойдет до нас, близятся к нулю. И как отметил писатель Дуглас Адамс: «Космос велик. Вы просто не в состоянии осознать, насколько невероятно и умопомрачительно он велиь. Я имею в виду, вам может показаться длинной дорога е аптеку но по мерном космоса это семечка-. Впрочем, вероятность появления черной дыры -слишком интересное событие, чтобы проходить мимо. мгырьтляюшие пространство р^зремя Ё5!!п5!т|!е7ь на черную дыру “Далека она будет похожа на любой другой массивный объект^ Пока ПРЯМО перед вами, она подчиняется законам классической механики и ньютоновому закону универсальной гравитации, который гласит, что притяжение между двумя о6ъектам7Р°™Р^а0"аиЛи их массе и уменьшается с увеличением дистанции. Другими словами, нет гравитационно!.' Р“ниц“ 0,3631, «голубым» карликом весом в 265 солнц дырой с таким же весом. Пгтппйлитр к черной дыре поближе, чтобы попасть в ее пяяитационное поле и вы столкнетесь с двумя разными наборами правил! С общей теорией относительное^ Эйнштейна, которая допускает существование чер дыр, искривляющих пространство и вРемл> и экстремальной гравитацией, которая доводит искривление до крайности. Гели вы хотите изучить черную дыру, не вылезая из ¿па ом пбнлт/жите что чем ближе космического корабля, вы обнаружите вы к спедоточию огромной массы, тем больше ваш лвйгаЖудут надрываться, чтобы удержать вас на круговой орбите. Сначала небольшие импульсы Р^еть! смогут стабилизировать ее; но чем дальше^, тем э^ии вам придется тратить, дабы «е ^ с орб^ы. и итоге только безостановочная работа двигателей ракеты будет отделять вас от всепоглощающего нич£ Впоочем в фильме «Интерстеллар» - и в этом заслуга Кристофера Нолана и Кипа Торна - эти эффекты были показаны на удивление прилично. Как только у вас закончится топливо (или вы внеза™° решите выключить двигатели), вы пер^®Ч^^Р^ожет событий черной дыры, границу, из-за ко р „хмт. врпн\/ться даже свет. После этого вам придется ответит за все свои грехи. Ничто не остановит неумолимое движение к сингулярности - ядру бесконечно сжатого пространства и времени, где физика, какой мы ее знаем, сворачивается в клубок и скулит. По мере вашего продвижения время будет замедляться. Очень сильно С вашей точки зрения ничего не изменится но ваши друзья, наблюдающие за вашим трюком увидят что-то вроде смазанных молнии. Но только' до горизонта событий - за его предель, не вьГдит свет, а значит, увидеть вас никто не сможет. Идеальное преступление, не так ли. Гравитационное искривление времени - явлен"е достаточно обыденное, но слишком слабое, чтобы его ДГжно было заметить. На Земле, к примеру, прожи ммллиаод лет на уровне моря, вы будете на секунду моложе чем ваш ровесник, прожившии на вершине Эвереста. Говорят, время боится пирамид, но вам придется провести слишком много времени, прислонившись к ней щекой, чтобы ощутить замедление времени в Париже. В черной дыре время крутится волчком. Когда мы говорим что падения в сингулярность нельзя избежать, это означает не только неумолимое действие гРави|ари или искажение пространство. Время в черной дыр сжимается до такой степени, что путь в сингулярность 6vквальнo становится вашим будущим. Бегство о сингулярности будет похоже на попытку остановить время. Что случится с нашей Солнечной системой, если она вдруг испытает на себе гнев черной дыры и попадет в ее водоворот? Время пришло Допустим у нас есть черная дыра, которая заперта в двойной системе в обнимку со звездой, которая готоДвится стать сверхновой. Внезапно это происходит, гравитационный гигант выстреливает в нашем направлении на скорости десятков и сотен километров секунду. Как мы об этом узнаем. Ответ поост: не узнаем до тех пор, пока он не столкнется с чем-либо, поскольку наивная >Фав^ия чепных дыр не выпускает даже свет. А значит, вместо того чтобы пытаться найти черный перец на чеР”° ковре давайте рассмотрим несколько путей, которые помогут нам напрямую определить черную дыру. Во-первых, материя, разорванная излучать радиацию по мере вращения диска аккРе^и • Пространство вокруг будет светиться, как новогодняя елка во мраке ночи. во-вторых, искажение пространства вокру^Р™»; дыр можно обнаружить земными методами. Например, помощью гравитационного визирования предсказанного в рамках общей теории Эйнштейна. Эффект проявляется вблизи массивных объектов и фиксируется астрономами. Этот же используют для поиска темной материи. даже в идеальных условиях обнаружить черную дыру таким образом будет сложнее, чем наити блох на пятнистой собаке ночью с помощью бинокля. С повязкой на глазу. Для успешного гравитационного линзиРован^Я черная дыра должна пройти между нами и звездо . Р после этого нам еще должно повезти. к поме того черная дыра может дать о себе знать, если будет взаимодействовать гравитационно с небес"в1МИ объемами вроде планет, звезд, астероидов и. комет, что гнпйа подводит нас к ключевому вопросу, как олизко будет располагаться наша гипотетическая^черная дыра, угнездившаяся по соседству. Конечно, чем ближе, тем опаснее. По мере приближения орбиты планет и лун будут танцевать танец как воробей, попавшийся в паутину, волоча за Тобой кривью орбиты и нарушая порядок который пытаются собрать по частям еще со времен Николая Коперника. Здесь на Земле, изменились бы приливы, отливы и цвет неба ЕслтГгравитация, как по заказу Жириновского отдалит орбиту планеты дальше от Солнца, приблизит ее сделает более эллиптической, в лучшем случае мы бх/лем страдать от перепадов температур и странностей с временам^ года. В 'худшем случае (кроме того чтобы стать частью черной дыры) Земля может упасть на Солнце или отправиться в дальнее плавание в пучины коТмоса, обрекая нас всех на холодную смерть. Известный астрофизик Нил де Грасс Тайсон однажды емко выразил' проблемы, которые возникнут, если неподалеку заведется «черная гостья». «Если нас посетит черная дыра, у Солнечной системы будет плохой день». Что ж, раз уж мы обречены, давайте соберемся с духом и нырнем навстречу сингулярности. Хорошие и плохие новости В русском языке есть слово из шести букв, ко™Р°| лучше всего описало бы то, что нас ждет. Давайте назовем это просто безнадегой. Ученые научились делить на ноль, и мы оказались в черной дыре Даж Бпюс Уиллис с отважным экипажем нефтяников, РошеРдший особую подготовку в Челябинске, не спас бы нас. Появись черная дыра в окрестностях Непр/на, мы бы спазу почувствовали это. Ученые знают орбиту Нептуна так хорошо, что могут обнаружить Даже отклонение в угловую секунду (единица угловой меры). Обычная чепная дыра с массой в десять солнц, летящая на скорости 300 км/с, выдала бы себя еще на расстоянии одну десятую светового года. И вот вам последняя порция хороших новостей: черная льюа такого размера даст нам минимум 100 лет, Д закончТь свои земные дела. Возможно, опасность такого масштаба прекратит все земные воины или начнет одну глобальную. Возможно, человеч успеет уничтожить себя самостоятельно, как только узнФт что через сто лет - всё, капут. Пока это неважно.’ Если же дыра будет двигаться “еДленнее’ гЬятлльное время ожидания увеличится в десять раз. и ^от тогда вре'мени на Строительство ковчега или сборы планетарного чемодана с вещами должно хвати . По мере подхода к Нептуну, черная смерть стягивает газовый гигант с орбиты. Планета начинает веСТИ себя гтоанно- по мере удаления от нас происходит красное смещение - длина волны ее радиации, включая све^> уходит в красный спектр. Как только Нептун окгзь^ся „ ирпнпй лыоой гравитационная линза натягивается н черную сферу и обтекает ее. Когда планета появляется снова уже перед нами, ее цвета переживают синее смещение - длина волны уходит в этот конец спектра. Красное и синее смещение, как правило, является следствием удаления или приближения звездного объекта по Сношению к нам. Похоже на эффект Допплера. пмргте с тем как черная дыра «кушает» планету, газ будет закручиваться в гравитационную спираль как^ гяхао во время создания сладкой ваты. С нашей зрения спираль будет вечно уходить в горизонт с0^ь™и-Но свет испущенный гибелью Нептуна, отразится о черной дыры в^егативе, как солнечная корона во время затмения. Чем ближе черная дыра будет к Земле будет проявляться окружающий ее эФФе^ ^ска*а™я' как в кривом зеркале. Все телескопы будут видеть только пустоту в центре черной дыры. Если наша черная смерть будет ДЫРОЙ история уже закончится - ее горизонт соов'™ будет в’пять раз больше, чем Солнечная система. Но это скучно. Давайте возьмем пример поменьше; и все ж постараемся разглядеть нутро этого монстра. По ту сторону горизонта^обытий^ • • : -т; Щр: ф I f ' / г д • \ф ee J ' ч'< Г.Т;/; МЫ движемся по кроличьей норе, зная чте• вав|е знакомство с ней будет очень коротким. Надеемся, ч ^ “ем хотя бы оценить внутренний интерьер черной 1ыры К счастью для нас, но к несчастью д гигтемы эта черная дыра - сверхмассивная. Мы -вменили правила, но если бы мы этого сделали, все бы уже закончилось по некоторым причинам. В небольшой черной дыре - скажем, с массой в 30 солнц приливные силы, вызванные УБе-нением тяжести, разорвали бы нас задолго до «го, как^мы достигли горизонта событии. Но там грави^б составляет где-то миллион земных. На то, чтоб насладиться победой - ведь мы достигли.горизонта событий - у нас не будет и 0,0001 секунды. В гвеохмассивной черной дыре с массой в 5 миллионов солнц вроде той что расположена в центре нашей галактики нас жде; совсем другой опыт. Любая черная дыра вобравшая массу более 30 тысяч солнц, »^адает приливными силами с гравитацией меньше одной земной на горизонте событии. У нас будет 16 секунд, чтобы осмотреться (и изменить правила игры), прежд чем мы достигнем точки сингулярности. Чем больше масса, тем больше времени. ( Падение сквозь горизонт событий похоже/ на процесс засыпания или влюбленности: сложно определить точку отсчёта когда это произойдет, но после этого ваше чувство реальности будет совершенно иным. В льюе вы будете видеть звезды (свет попадает внутрь но не наоборот), но пространство вокруг будет напомин мыльный пузырь. Ну а после того, как вас раздавит в ноль, вы попадете в точку бесконечной кривизны, где извес™°“у нам воемени и пространству приходит конец. И узнать, как работает физика в этой точке бесконечной кривизны времени и пространства, бесконечной масани плотности у нас просто нет возможности. Иногда кажется что’ сердце черной дыры откроет перед нами всё «Гето, Вселенной или поднимет бесконечное число вес пиши лпгалки.
Интересный космос,Всё самое интересное,интересное, познавательное,,разное,длиннопост,много букв,чёрная дыра
Еще на тему
П. С. Вообще, бредоватая статья для американских детей, текста много, смысла мало. Проще уж было написать - смотрите Интерстеллар, там все ответы)
http://n-t.ru/tp/ng/cd.htm