что в чёрной дыре
»черные дыры физика наука вселенная Всё самое интересное фэндомы
Можно ли вытащить что-то из черной дыры?
Как только объект попадает в черную дыру, покинуть ее он уже не может. Неважно, сколько энергии у вас есть, вы никогда не сможете двигаться быстрее скорости света и преодолеть горизонт событий изнутри. Но что, если попытаться обмануть это маленькое правило и окунуть крошечный объект в горизонт событий, привязав его к более массивному, который сможет покинуть горизонт? Можно ли вытащить что-нибудь из черной дыры хоть как-нибудь? Законы физики строгие, но они обязаны отвечать на вопрос, возможно это или нет. Итан Зигель с Medium.com предлагает это выяснить.
Черная дыра — это не просто сверхплотная и сверхмассивная сингулярность, в которой пространство изогнуто так сильно, что все попавшее внутрь выбраться уже не сможет. Хотя обычно нам представляется именно, черная дыра — если точно — это область пространства вокруг этих объектов, из которой никакая форма материи или энергии — и даже сам свет — не может сбежать. Это не так уж экзотично, как можно было бы подумать. Если взять Солнце, как оно есть, и сжать его до радиуса в несколько километров, получится практически черная дыра. И хотя нашему Солнцу не грозит такой переход, во Вселенной есть звезды, которые оставляют после себя именно эти загадочные объекты.
Самые массивные звезды во Вселенной — звезды в двадцать, сорок, сто или даже 260 солнечных масс — самые синие, горячие и яркие объекты. Они также выжигают ядерное топливо в своих недрах быстрее других звезд: за один-другой миллион лет вместо многих миллиардов, как Солнце. Когда в этих внутренних ядрах заканчивается ядерное топливо, они становятся заложниками мощнейших гравитационных сил: настолько мощных, что в отсутствие без невероятного давления ядерного синтеза, который им противостоят, они просто коллапсируют. В лучшем случае ядра и электроны набирают столько энергии, что сливаются в массу связанных воедино нейронов. Если это ядро массивнее, чем несколько солнц, эти нейтроны будут достаточно плотными и массивными, что коллапсируют в черную дыру.
Итак, запомним, минимальная масса для черной дыры — это несколько солнечных масс. Черные дыры могут расти и из гораздо больших масс, сливаясь вместе, пожирая материю и энергию и просачиваясь в центры галактик. В центре Млечного Пути был найден объект, который в четыре миллиона раз превосходит массу Солнца. На его орбите можно определить отдельные звезды, но никакого света никакой длины волн не излучается.
Другие галактики имеют еще более массивные черные дыры, массы которых в тысячи раз больше наших собственных, и нет теоретического верхнего предела величине их роста. Но есть два интересных свойства у черных дыр, которые могут привести нас к ответу на вопрос, заданный в самом начале: можно ли вытащить что-нибудь «на привязи»? Первое свойство относится к тому, что происходит с пространством по мере роста черной дыры. Принцип черной дыры таков, что ни один объект не может вырваться из ее гравитационного притяжения в области пространства, как бы ни ускорялся, даже двигаясь на скорости света. Граница между тем, где объект может покинуть черную дыру и где не может, называется горизонтом событий. Он есть у каждой черной дыры.
Вы удивитесь, но кривизна пространства гораздо меньше на горизонте событий возле самых массивных черных дыр и увеличивается у менее массивных. Подумайте вот о чем: если бы вы «стояли» на горизонте событий, поставив правую ногу на край, а голову отведя на 1,6 метра от сингулярности, ваше тело растягивала бы сила — этот процесс называют «спагеттификацией». Если бы эта черная дыра была такой же, как в центре нашей галактики, сила растяжение составляла бы только 0,1% силы гравитации на Земле, тогда как если сама Земля превратилась бы в черную дыру, а вы на ней стояли, сила растяжения в 1020 раз превышала бы земную гравитацию.
Если эти растягивающие силы малы на краю горизонта событий, они будут не намного больше внутри горизонта событий, а значит — учитывая электромагнитные силы, которые удерживают твердые объекты в целостности — возможно, мы могли бы осуществить задуманное: окунуть объект в горизонт событий и практически сразу же вынуть. Можно ли так сделать? Чтобы понять, давайте рассмотрим, что происходит на самой границе между нейтронной звездой и черной дырой.
Представьте, что у вас есть чрезвычайно плотный шар нейтронов, но фотон на его поверхности все еще может убежать в космос и не обязательно вернуться к нейтронной звезде. Теперь давайте поместим на поверхности еще один нейрон. Внезапно ядро уже не может сопротивляться гравитационному коллапсу. Но вместо того, чтобы думать о происходящем на поверхности, давайте задумаемся о происходящем внутри, где формируется черная дыра. Представьте отдельный нейтрон, состоящий из кварков и глюонов, и представьте, как глюонам нужно переходить от одного кварка к другому в нейтроне, чтобы протекал процесс обмена сил.
Теперь один из этих кварков оказывается ближе к сингулярности в центре черной дыры, а другой дальше. Чтобы произошел обмен силами — и чтобы нейтрон был стабильным — глюон в определенный момент должен перейти от ближнего кварка к дальнему. Но это невозможно даже на скорости света (а глюоны не имеют массы). Все нулевые геодезические, или путь объекта, движущегося со скоростью света, приведут к сингулярности в центре черной дыры. Более того, они никогда не уйдут дальше от сингулярности черной дыры, чем в момент выброса. Вот почему нейтрон внутри горизонта событий черной дыры должен коллапсировать и стать частью сингулярности в центре.
Поэтому вернемся к примеру с привязью: вы взяли небольшую массу, привязали ее к судну покрупнее; судно находится за пределами горизонта событий, а масса погружена. Когда любая частица пересечет горизонт событий, она не сможет снова его покинуть — ни частица, ни даже свет. Но фотоны и глюоны остаются теми самыми частицами, которые нам нужны для обмена сил между частицами, которые находятся за пределами горизонта событий, и они тоже не могут никуда выйти.
Это не обязательно означает, что трос оборвется; скорее, сингулярность затянет весь корабль. Конечно, приливные силы при определенных условиях не разорвут вас на части, но достижение сингулярности будет неизбежным. Невероятная сила притяжения и тот факт, что у всех частиц всех масс, энергий и скоростей не будет выбора, кроме как отправиться в сингулярность, вот что будет иметь место.
Поэтому, к сожалению, из черной дыры пока не нашли выхода после пересечения горизонта событий. Можно уменьшить потери и отрезать то, что уже попало внутрь, либо остаться на связи и утонуть. Выбор зависит от вас.
черные дыры длиннопост много букв Всё самое интересное фэндомы
Генератор Пенроуза на пальцах
Все когда–то слышали фамилию Шварцшильд в разговоре о черных дырах, наряду с такими, как Шредингер, у которого кот или Гейзенберг, который никак не определится.
Карл Шварцшильд первым дал четкое математическое определение невращающихся черных дыр, то есть взял уравнения Общей Теории Относительности Эйнштейна и решил их. Вот представьте себе, что будет, если мы возьмем какую–нибудь, совершенно неважно какую, материю и сожмем до невероятной плотности?
Получится черная дыра Шварцшильда, с горизонтом событий, который находится на радиусе Шварцшильда. Короче, чувак вписал себя и свою фамилию в историю "просто решив уравнения Эйнштейна для одного конкретного случая". Ну, он не только этим всю жизнь занимался, конечно же, но вот никогда не угадаешь, каким образом попадешь в историю или как вляпаешься в нее.
Схема черной дыры Шварцшильда в пространстве и в пространстве–времениУравнения Эйнштейна — довольно серьезный матан (на самом деле просто длинный и жутко нудный, потому что его очень много, хотя ничего особо сложного там нет, 2–3 курс физики/математики профильного института), Шварцшильд решал их в течение месяца. Точнее сказать, через месяц после того, как Шварцшильд посетил лекцию Эйнштейна о Теории Относительности, он прислал Альберту письмо, в котором сообщил о том, что нашел одно из решений данных уравнений при помощи хитрого трюка/преобразования. Шварцшильд вычислял уравнения не в обычных–привычных, а в так называемых полярных координатах, это у которых в центре точка, и от нее отмеряются углы и расстояния. При соответствующем подборе коэффициентов данная точка оказывается точкой сингулярности, центром черной дыры, а радиусом черной дыры, который еще называют радиусом Шварцшильда, оказывается расстояние, на котором вторая космическая скорость равна скорости света. Все просто и гениально. Ну, не так, чтобы прям совсем просто, если хотите посмотреть вывод решений Шварцшильда, обратитесь к соответствующей статье в википедии. Статья на английском, русского перевода нет, но и так видно, что формул там предостаточно, хотя это действительно самое простое, что есть в Теории Относительности, реально детский лепет по сравнению с тем, какие заковырки можно в ней откопать.
Полярные координатыКстати говоря, через 5 месяцев после этого Шварцшильд умер. Не потому, что так перетрудился с решением. Шла Первая мировая война, Карл воевал с Россией на стороне Германии. Точнее говоря, как раз в это время он не воевал, а лежал в госпитале, но не по ранению, а по какой–то гадкой неизлечимой тогда болезни, и вот, пока лежал, развлекался решением уравнений Эйнштейна. Судьба ученых вообще очень часто загадочная и неисповедимая штука. Тебе скучно, нет возможности убивать русских солдат и реально нечем заняться? Порешай уравнения Теории Относительности, развейся немного, фашист проклятый... Короче говоря, Шварцшильд развлекался как мог, через три месяца его комиссовали, и еще через два месяца он благополучно умер дома в своей постели.
Все это я к тому, что Шварцшильд выдал решение (нашел соответствующую метрику) для простейшего случая невращающейся черной дыры. За месяц. И тогда уже сразу ученые поняли, что в случае вращающейся черной дыры решение окажется гораздо–гораздо сложней, ибо появляется масса факторов, повышающих градус матана до предела. Но насколько все окажется сложней/горячей тогда еще не догадывались. Не буду тянуть интригу, решение для вращающейся черной дыры удалось найти только через 47 лет, это сделал в 1963 году новозеландский математик Рой Керр, потому топологию вращающейся черной дыры называют метрикой Керра.
То есть почти 50 лет все мировые ученые, элита человечества, элементарно не могли решить набор готовых уравнений. Представляете, какие они тупые, эти ученые? Ну, или, что тоже может быть, какие уравнения выходят сложные?
Не будем лезть в формулы, попробуем на пальцах™ описать, чем вращающаяся черная дыра отличается от невращающейся, хотя бы визуально, хотя бы по проявляющимся эффектам.
Основная (или одна из самых трудных для восприятия) заковырка получается в том, что черная дыра "вращается не сама по себе". Пространство–время вокруг вращается вместе с ней, черная дыра увлекает пространство–время за собой. Вокруг вращающейся черной дыры появляется водоворот пространства–времени, а это вообще практически невозможно визуализировать.
Вот представьте себе, висите вы в скафандре перед черной дырой. Простой черной дырой, невращающейся. Какие есть пути? Есть путь падать в черную дыру, потому что она притягивает, есть путь попытаться избежать этого. Если в скафандре есть двигатель, можно включить его и постараться улететь от судьбы. И тут все уже знают — если ты еще не пересек горизонт событий, у тебя все еще есть такой шанс, если же провалился под него — никакого шанса, кроме как быть поглощенным черной дырой, больше не существует.
У невращающейся черной дырыА когда ты висишь перед вращающейся черной дырой, ты не можешь просто так "висеть". У черной дыры образуется что–то вроде вихря пространства–времени, который наматывает все сущее вокруг нее. Не потому, что ты "совершил маневр и вышел на орбиту" или что–то в этом роде. Тебя просто начинает тащить по кругу (точнее по сужающейся спирали) вне твоей воли. Этому можно противиться, пока ты находишься над горизонтом событий, но выбираться придется не только вдаль от черной дыры, а еще и бороться с движением вращения.
У вращающейся черной дырыЕсли хочется совсем себе мозг поломать, можно вспомнить, что в Теории Относительности у нас везде не пространство, а пространство–время, и водоворот вокруг черной дыры заворачивает не только три координаты пространства, но и координату времени. Представить себе и рассчитать закрученное в спираль время — тот еще mindfuck, у решения Керра именно потому такие формулы сложные, эффекты там совершенно непредсказуемые. Но это действительно тема для сильных духом (и мозгом) людей, не будем глубоко в нее нырять, можно не выгрести, продолжим путь по нисходящей спирали к центру вращающейся черной дыры без учета эффектов искажения времени.
Как и любой вращающийся вокруг своей оси предмет, черная дыра тоже начинает раздаваться вширь и приплющиваться со стороны полюсов. В смысле горизонт событий начинает вытягиваться, поверхности–то у черной дыры нет. Мало того, горизонт событий разделяется на два независимых горизонта, внутренний и внешний.
Два горизонта вращающейся черной дырыЛюбое залетевшее под внешний горизонт событий тело уже никогда не выберется наружу само по себе. Даже фотон со своей скоростью света не сможет. Но тут есть и существенное отличие с обычной черной дырой. Внутренний горизонт событий — это точка (в смысле поверхность) полного невозвращения, оттуда убежать невозможно. А вот из–под внешнего горизонта событий вращающейся черной дыры нельзя выбраться лишь "самому по себе", но может получиться "с чьей–то помощью". Например с помощью ракетного двигателя.
Вообще расхожий пример, что черная дыра похожа на воронку водоворота, уже заезжен до дыр, но он действительно очень хорошо описывает ситуацию. Вероятно вы слышали советы опытных пловцов: если начало засасывать в водоворот — бороться с потоком бесполезно. Начнешь грести против течения, только устанешь и все равно засосет. Наоборот, нужно устремиться вместе с потоком воды, набрать скорость и, чуть отвернув, по касательный буквально вынестись наружу.
Как выбираться из водоворотаИ у вращающейся черной дыры похожая штука. Иногда даже говорят, что пространство–время как бы втекает в черную дыру. Такая аналогия помогает в визуализации, но нужно быть осторожным. То есть не нужно думать, что черная дыра натуральным образом пожирает пространство–время, иначе могут начаться вопросы — а если оставить Вселенную на долгое время, что, черные дыры все наше пространство–время пожрут, раз оно в них постоянно втекает?
Естественно, ничего никуда не втекает. Пространство–время настолько искривлено и закручено в непосредственной близости к вращающейся черной дыре, что у падающего тела просто нет другого пути, кроме как следовать изгибам водоворота. В какую сторону ни лети, все равно вынесет к горизонту событий, как будто натуральный поток воды мешает двигаться в каком–то ином направлении. Хотя еще раз четко укажу, не стоит понимать данную аналогию, как натуральный водопад пространства–времени, само по себе оно никуда не течет.
Увлечение пространства времени вращающейся черной дыройТак вот, если находясь в правильной точке дать хороший реактивный импульс в правильном направлении (например включить ракетные двигатели на полную мощность под нужным углом к завихрению), из–под внешнего горизонта событий вращающейся черной дыры вполне можно выбраться. Мало того даже двигатель как таковой, не нужен. Достаточно разделить падающий в черную дыру предмет на две части. Одна часть продолжит падать в черную дыру, а вторая по закону сохранения импульса будет вытолкнута наружу.
А теперь самое интересное. Если провести расчеты и найти оптимальный угол, массу и прочие параметры, окажется, что импульс (масса умноженная на скорость) вылетающего из–под внешнего горизонта событий обломка получается выше импульса влетевшего в него первоначального предмета. То есть, не смотря на то, что объект разделился на две части и каждая часть меньше целого, скорость вылетающего куска становится настолько высокой, что импульс оказывается больше первоначального.
Что несколько подозрительно. Абзацем выше я упоминал закон сохранения импульса, а тут договорился до того, что впрямую нарушаю его. Естественно, на однородность пространства покушаться никто не собирался, Нётер не велит, и общее количество движения системы не изменяется. Своим хитрым маневром мы крадем энергию вращения черной дыры, и после подобного трюка она начинает вращаться чуточку медленней. Но где масса нашей ракеты и где масса черной дыры, нужно же сопоставлять! Для черной дыры это все блошиные укусы, а нам — существенная польза. Например, этот эффект использовали в фильме Интерстеллар, когда главный герой решил ценой своей жизни спасти любимую, они полетели в черную дыру, а потом часть корабля с Мэттью МакКонахи провалилась под горизонт событий, а другую часть с Энн Хэтэуэй выбросило наружу. Кто же знал, что в итоге МакКонахи попадет в книжный шкаф своей дочери, а "сила любви окажется выше сил гравитации"?
Фантазии Кристофера НоланаНо не будем о грустном. Гравитация вещь бессердечная, любовью не победить, раз у нее сердца нет. Вы лучше задумайтесь. Ведь только что я привел вам идею вечного дармового двигателя! Находим вращающуюся черную дыру (а по нашим представлениям они все подряд вращающиеся, во Вселенной вообще все вращается вокруг себя и друг друга, почему так — отдельный вопрос, придется поверить мне на слово), кидаем в нее "разделяющуюся болванку", одна ее часть падает в черную дыру, вторая вылетает назад с гораздо большим импульсом (и энергией), чем первоначальные. Теперь осталось поймать этот кусок и извлечь из него дополнительную энергию. Заставим его толкать какие–нибудь "лопасти турбины" или нагревать воду, как в атомных электростанциях, или неважно что. Главное — бесплатная энергия нахаляву.
Схема генератора ПенроузаПричем, вы бы знали, какая это энергия! Наверняка слышали, что хотя атомный взрыв это очень–очень–очень много тепла и света, в реальности энергетический выброс составляет лишь около 0.1% от вступающей в ядерную реакцию массы. У термоядерного взрыва КПД повыше, где–то около 1% изначальной массы водорода переходит в лучистую энергию. За счет этого процента светит Солнце и существует вся жизнь на планете Земля. А максимум, что можно выжать из формулы E=mc2, это полная аннигиляция вещества с антивеществом, тут можно получить выход 100% массы в виде энергии.
Максимальный теоретический КПД процесса бросания болванки во вращающуюся черную дыру около 21%. То есть если мы скинули в черную дыру тонну железа (или чего угодно, хоть мусора, хоть токсичных отходов), назад мы получим чуть меньший кусок того же железа, плюс энергию, эквивалентную аннигиляции 210 килограммов вещества. Вот это я понимаю — завод по переработке вторсырья!
Первым расчеты по извлечению энергии из вращающейся черной дыры провел Роджер Пенроуз в работе 1971 года, потому данная статья и озаглавлена "Генератор Пенроуза на пальцах™".
Теперь дело за малым. Научиться создавать миниатюрные черные дыры и паковать их в некое подобие аккумуляторов, и вот вам — движок получше термоядерного реактора на борту DeLorean–а из "Назад в будущее II"!
Фантазии Роберта ЗемекисаВообще, вращающиеся черные дыры Керра гораздо более интересные объекты, чем невращающиеся Шварцшильда. Хоть и ужасно более сложные в расчетах. Зато и дополнительных, взламывающих воображение эффектов, они порождают неизмеримо большее количество. Например, существует т.н. принцип космической цензуры того же самого Пенроуза.
Что происходит в сингулярности? Мы не знаем, есть лишь подозрение, что это место, в котором природа научилась делить на ноль, иными словами, "в матрице происходит сбой", и все перестает работать, но природа благоразумно научилась прятать свои ошибки от чересчур пытливых исследователей. Вокруг любой сингулярности всегда находится непроницаемый горизонт событий, и мы никогда не узнаем, что происходит в сингулярности, потому что природа закрылась от нас этим самым горизонтом, умело заметая свои косяки под ковер реальности.
Однако, как я написал выше, если черная дыра вращается, данный горизонт событий начинает растягивать в стороны и сплющивать сверху и снизу. Земля точно так же приплюснута с полюсов. И Солнце, и вообще любой вращающейся во Вселенной предмет. И чем выше скорость вращения, тем больше вращающийся предмет раскатывается в блин (см. например спиральные галактики). Теоретически можно рассчитать такую скорость вращения, при которой горизонт событий расплющит в тончайший диск, и если подлететь к такой черной дыре "сверху" (со стороны ее северного полюса), то появляется шанс взглянуть сингулярности прямо в лицо. Такое явление называют голая сингулярность, и пока непонятно, возможно ли подобное в принципе, или нет.
С одной стороны, в природе подобные голые сингулярности встречаться не должны, уж больно высокие скорости вращения требуются. Но ведь мы не природа, мы разумные гуманоиды! Если предположить "обратный генератор Пенроуза", и вместо того, чтобы черпать энергию из черной дыры, начать ее методично подкармливать, попутно раскручивая все быстрее, возможно мы сможем получить голую сингулярность? Или такую черную дыру разорвет от собственного вращения? С другой стороны, как ее может разорвать, там же сингулярность, там же скорость света! Непонятно...
Не говоря уже о том, что сама сингулярность во вращающейся черной дыре тоже перестает быть математической точкой, и вытягивается в структуру, чем–то похожую на кольцо или тор. И это только начало странностей. Закрученное в спираль пространство–время — это не шутки, а открытый простор для заморочек и парадоксов всех мастей.
Короче говоря — хватит морозиться в метрике Шварцшильда, любите и изучайте вращающиеся черные дыры, они гораздо интересней!
Интересный космос много текста длинопост Всё самое интересное
2107 год, 11 июля
— Алло, это NASA, бюро космических тел?
— Да, по какому поводу вы звоните?
— Скорее всего, я что-то обнаружил. Я понятия не имею что это, но судя по всему,оно движется на нас.
— Опишите найденное вами тело.
— Ну это что-то чёрное, вокруг него звезды как-будто искажаются. Вы извините если я что-то не так описываю, я только вчера купил телескоп.
— Эммм, вы наверное ошибаетесь.
— Почему?
— Описываемые вами признаки - признаки чёрной дыры...
12 июля, NASA.
... вы хотите сказать, что к нам летит чёрная дыра?
— Да.
— И каким же образом новичок, посмотревший в обычный телескоп смог найти её, а мы - нет?
— Дыра очень мала, она имеет массу лишь трёх солнц, и при этом, находится довольно далеко от нас, полтора световых года. Короче говоря, то что любитель увидел чёрную дыру в свой телескоп - чистое совпадение, которое нас и спасло. Кстати, она будет тут через два года.
— До дыры же полтора световых года, рейсу Земля-Луна лететь пятьсот лет!
— Она движется быстрее, гораздо быстрее, около сорока процентов скорости света, предположительно, чёрная дыра разогналась используя гравитацию другой чёрной дыры, которая находится центре нашей галактики.
— И что же нам теперь делать?...
14 июля. NASA.
...Суть вам ясна. Вы - лучшие инженеры Агенства. Ваша задача - придумать способ спасти всех нас...
21 июля.
— Какие паруса? Вы ебанулись?
— Солнечные паруса. Они были придуманы полтора века назад, и были протестированы сотню лет назад.
— Использовать свет как ветер. И этим вы хотите спасти человеческую расу?
— Да. К сожалению, межзвездные перелеты были признаны бесперспективными, и исследования по ним не проводилась. Единственная технология, которую мы можем воссоздать - солнечные паруса.
— И как вы это собираетесь сделать?
— Мы используем пять главных искусственных спутников Земли - базы ВКС России, США и Китая - их власти уже дали согласие, двенадцатую платформу МКС, и элитный космический отель "У Гагарина". В сумме они вместят пять миллионов человек, при условии наличия замкнутого цикла жизнеобеспечения. По нашим подсчетам, этого достаточно, что бы поддерживать чистоту генофонда человечества.
— Так, это понятно. А что с парусами?
— Они будут огромны, ведь мы планируем полететь к ближайшей звезде с перспективной планетой, да? Она называется Glize 581. Это около двадцати световых лет. Ковчег, так мы называем этот корабль, разгонится до скорости в тридцать процентов скорости света, и преодолеет это расстояние за шестьдесят лет...
— Я это и так знаю, говорите уже размеры паруса.
— Квадрат со сторонами тысячу на тысячу километров.
— Сколько?! Это миллионы тонн!
— Вот в этом и вся загвоздка, нам нужна вся промышленность Земли.
— Придётся рассказать людям...
24 июня
По всем каналам мира шла трансляция. Директор НАСА объяснял что к нам летит чёрная дыра. Что человечеству нужен каждый, чтобы спастись. Что лучших работников заберут на Ковчег.
Это был страшный день. Мародёрство, убийства и самоубийства.
Тогда, двадцать четвёртого июня, погибло восемнадцать миллионов человек. Из них - девять миллионов самоубийц.
Все производства мира перешли на создание сверхтяжёлых носителей и сверхтонкой фольги, которая должна была служить парусом. Еды не хватало. Все развлекательные учреждения были закрыты. Школы учили только до шестого класса, после которого дети шли на работу.
И только перед лицом тотальной угрозы человечество отложило оружие в сторону. Все носители ядерного оружия пределывались в транспортные ракеты. Министерства обороны были упразднены во всех странах. Очередной кризис между США и Россией из-за Брестской Народной Республики был прекращен.
2108 год, 30 мая.
...после завершения строительства, и раскрытия паруса, у нас будет два месяца чтобы уйти от горизонта событий, хотя Земля сойдёт с орбиты Солнца уже в марте две тысячи сто девятого.
— А сколько нужно времени, чтобы уйти с орбиты Земли?
— Четыре дня...
2109 год, 2 мая
...Парус полностью готов, и трижды перепроверен, можно его раскрывать!
До раскрытия один час!
...тридцать минут...
...десять...
...пять...
...две...
...одна...
...десять секунд...
...5, 4, 3, 2, 1. Начать раскрытие!
Ничего не произошло. Из-за солнечного ветра фольга наэлектризовалась и слиплась с огромной силой. Гигантские приводы, ответственные за раскрытие паруса, не выдержали и сломались.
Опять паника.
1 июля, месяц до входа в горизонт событий.
Из-за гигантской гравитации чёрной дыры, на Земле начались двадцатибальные землетрясения. Двенадцать миллиардов человек, вынужденных остаться там, умирали в горниле Армагеддона. Землю просто медленно рвало на куски.
К счастью, все необходимое для ремонта Ковчега было в космосе.
3 июля.
...Раскрытие успешно! До завершения процесса три часа...
Два часа спустя.
— Капитан, первые признаки ускорения! Скорость возрастает на 0.2 метра в секунду...
7 июля.
Достигнута третья космическая скорость! Мы улетаем!
... Значит, мы все ещё не спасены, да?
— Ага. Нам нужно быть быстрее чёрной дыры, чтобы спастись. Теоретически, месяца хватит, главное чтобы выдержал Ковчег.
1 июля. Сто тысяч километров до горизонта событий.
ВНИМАНИЕ, КРИТИЧЕСКАЯ ПЕРЕГРУЗКА КОРПУСА. ДЛИНА КОРАБЛЯ УВЕЛИЧЕНА НА 5 ПРОЦЕНТОВ. РЕКОМЕНДУЕТСЯ СРОЧНО СМЕНИТЬ ТОЧКУ ДИСЛОКАЦИИ ДЛЯ ИЗБЕЖАНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАСТЯГИВАНИЯ КОРПУСА.
— Вот же чёрт, уже восьмая разгерметизация в части гостиницы.
— А сколько всего?
— Двадцать, и ещё, парус порван в трёх местах, но мы работаем над этим.
2109 год, 2 июля. Шестьсот тысяч километров до горизонта событий.
...Поздравляю, мы уже два часа назад превысили скорость чёрной дыры, и удаляемся от неё!
2171 год.
Прошло шестьдесят лет. Сменилось два поколения. Но, не смотря на это, население Ковчега было меньше начальных пяти миллионов. Посередине пути самая густонаселённая часть - бывшая гостиница, столкнулась с астероидом диаметром десять сантиметров. Из-за колоссальной скорости столкновения почти вся гостиница была уничтожена. Человечество никогда не было так близко к вымиранию, даже во время Третьей мировой 2054 года.
Из всего рода людей оставалось два миллиона.
2171 год, 13 октября.
...есть пять планет. Из них целых три планеты перспективны! На трёх может существовать жидкая вода!
— Будем надеяться на это. Другого межзвездного перелета Ковчег не перенесет...
21 декабря.
Первая, ближайшая к звезде планета оказалась подобием Венеры. Сверхплотная атмосфера нагрела её до температуры в пятьсот градусов.
2 февраля.
Для экономии ресурсов, Ковчег, используя гравитацию звезды, полетел к третьей переспективной планете.
Которая оказалась ледяным миром.
24 апреля.
Вторая планета уже была видна в телескопы. К сожалению, Ковчег приближался к ней сзади, из-за чего нельзя было определить что на ней происходит.
28 апреля.
— Выход на орбиту завершен, через полчаса выйдем на дневную сторону.
Два миллиона глаз с затаённым дыханием смотрели на обзорные экраны. И вот, планета развернулась. По всему кораблю не раздалось ни звука.
Планета была вторым подобием Венеры.
вселенная факты космос Интересный космос новости Всё самое интересное фэндомы
10 самых неожиданных вещей, которые учёные обнаружили в космосе
Не смотря на активное изучение о освоение, космос всё ещё полон загадок для человечества. Только совсем недавно гравитационные волны считались лишь теорией, а сегодня их существование уже доказано научно. Кто знает, какие тайны таят в себе эти мрачные тёмные глубины Вселенной. Тем не менее, даже среди того, что уже открыто учёными полно вещей крайне удивительных, в существование которых сложно поверить.
Алкоголь
Это открытие не так давно совершила международная группа учёных, работающая на 30-метровом телескопе в горах Сьерра-Невада на юге Пиренейского полуострова. Они установили, что в составе кометы Лавджоя с кодовым именем C/2011 W3, находятся целых 20 типов различных органических молекул, в том числе молекулы сахара и спирта.
Эта периодическая комета была открыта в ноябре 2011 года. По всем признакам её диаметр должен составлять не менее 500 метров. Кроме того, она является одной из самых ярких из всех известных науке комет. Пока до конца не ясно откуда в газопылевом хвосте кометы Лавджоя взялась вся эта органика. Вполне возможно, что они были «подобраны» где-то в процессе путешествия кометы по космосу. Другая версия гласит, что эти соединения могли возникнуть из огромного межзвездного молекулярного облака, сформировавшего Солнечную систему.
Планета из алмазов.
Экзопланету со сложным именем PSR J1719–1438 b обнаружили в 2009 году. Она находится в созвездии Змеи на расстоянии 3900 световых лет от нашей Солнечной системы. Но примечательно в этой планете то, что по всем расчётам, она практически полностью состоит из кристаллического углерода.
PSR J1719−1438 b была одной из первых в своём роде, но далеко не единственной. На сегодняшний день учёным известно о как минимум пяти подобных углеродных планетах. Предполагается, что они также имеют железосодержащее ядро, но основу их поверхности составляют преимущественно карбиды кремния и титана, а также чистый углерод. По словам учёных, на таких планетах могут присутствовать области, сплошь покрытые километрами алмазов.
Огромное дождевое облако.
А вот тут уже без всяких метафор — это действительно гигантское скопление влаги, которое условно вполне можно назвать облаком. Это облако находится на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас и предполагается, что оно окутывает собой сверхмассивную чёрную дыру. Причём когда к чему-либо в космосе применяют термин «огромный» или «гигантский», то это следует понимать совсем в других масштабах. Нет, это облако не является размером с континент Евразию, например. Оно огромно настолько, что примерно в 100 000 раз превышает размеры Солнца.
Холодные звёзды.
раскалённый шар, который с помощью термоядерной реакции вырабатывает огромное количество энергии, света и тепла. Во всяком случае, именно такой звездой является наше родное Солнце. Но правда в том, что некоторые звёзды могут иметь совсем уж необычные для них условия.
Такими звёздами, например, являются коричневые карлики. Это, если можно так сказать, умирающие звёзды, у которых практически полностью израсходованы запасы ядер. Термоядерные реакции в них всё ещё идут, но уже не с такой активностью и не с таким сильным выделением тепла. К примеру звезда WISE 1828+2650. Она является самым холодным из всех известных коричневых карликов. Температура её поверхности всего 25 градусов Цельсия. Вполне комфортная, чтобы прогуливаться по звезде в шортах и майке.
Возможный океан жизни.
Титан — крупнейший спутник Сатурна, является самым вероятным кандидатом на обнаружение целого океана внеземной жизни. По крайней мере так полагают учёные из NASA. Условия на поверхности и в атмосфере этого спутника крайне суровые. Средняя температура — минус 170–180 градусов Цельсия. Кое-где текут метан-этановые реки и даже образуются озёра. А большая часть поверхности состоит из водяного льда.
Тем не менее, в выводах исследователей Титан очень часто сопоставляется с нашей родной Землёй на ранних стадиях её развития. Не исключается, что на спутнике возможно существование простейших форм жизни, в частности, в подземных водоёмах, где условия могут быть гораздо комфортнее, чем на поверхности.
Молнии.
Современной науке уже хорошо известно, что молнии — это не только земное явление. Электрические разряды зарегистрированы в атмосферах Венеры, Юпитера, Сатурна, Урана и других планет. Но мало кто знает, что самые сильные молнии случаются не на планетах, а вокруг чёрных дыр.
Те самые релятивистские струи или джеты, которые вырываются из центров квазаров, чёрных дыр и радиогалактик, по сути тоже можно считать молниями. Крайне мощными, огромными. Их природа пока ещё очень мало изучена. Учёные полагают, что такие разряды образуются вследствие взаимодействия магнитных полей с аккреционным диском вокруг чёрной дыры или нейтронной звезды.
Настоящий ад.
Если где-то и существует настоящий ад, то это определённо должна быть планета CoRoT-7 b. Она вращается вокруг звезды COROT-7 в созвездии Единорога, что примерно в 489 световых годах от нас. Проблема планеты в том, что она слишком близко расположена к своей звезде и всегда повёрнута к ней только одной стороной.
Из-за таких условий, на освещённой стороне планеты образовался огромный океан из раскалённой лавы. Его температура составляет +2500—2600 градусов Цельсия, что выше температуры плавления большинства известных минералов. Поэтому на «тёплой» стороне планеты расплавилось практически всё. Более того, вся атмосфера CoRoT-7 b главным образом состоит именно из этой испарившейся породы, которая выпадает потом на более холодные участки в виде каменных осадков. Предполагается, что когда-то эта планета была газовым гигантом размером с Сатурн, но звезда буквально «выпарила» её до ядра. Сейчас она всего лишь в полтора раза больше Земли.
Магнетары.
Наше Солнце делает оборот вокруг своей оси примерно за 25 дней, постепенно искажая магнитное поле вокруг себя. А теперь представьте себе умирающую звезду, которая в своей предсмертной агонии коллапсирует и сжимается в крошечный комок материи. Огромная, гигантская звезда, размерами порой больше Солнца, превращается в шарик диаметром всего несколько десятков километров. Всё это время она вращается всё быстрее и быстрее. Как кружащаяся балерина, которая прижимает и раскидывает руки, эта звезда раскручивается точно также вместе со своим магнитным полем.
По расчётам учёных, иногда магнитное поле магнетара может быть в миллион раз сильнее, чем земное. Для сравнения: магнитное поле такой силы могло бы вывести из строя ваш телефон на расстоянии сотен тысяч километров. Казалось бы, что тут такого страшного, достаточно просто держать подальше от магнетаров ваши электронные приборы. Но это магнитное поле настолько сильное, что может влиять на саму материю, скручивая атомы в тонкие цилиндры.
Планеты-сироты.
Ещё со школьной скамьи всем известно, что есть звёзды, вокруг которых вращаются планеты, вокруг которых, в свою очередь, могут вращаться их спутники. Однако, из всех правил есть исключения. Представьте, что в огромном холодном космосе есть планеты, которые не привязаны гравитацией ни к звёздам, ни к другим планетам. Они обычно называются планетами-сиротами или планетами-странниками.
Интересно, что если планета-сирота находится в галактике, то она, даже не будучи привязанной к звёздам, всё равно вращается вокруг галактического ядра. Конечно, период обращения в таких случаях очень велик. Но может быть и так, что планета находится в абсолютно пустом межгалактическом пространстве и тогда она вообще не обращается вокруг чего-либо.
Машина времени.
Вообще весь космос и вся Вселенная представляют собой одну большую машину времени, в которой даже расстояние для наглядности меряется в годах, световых, конечно же. Тем не менее, учитывая, что размеры нашей галактики около 100 000 световых лет, то любое событие, которые случится на одном её крае, будет заметно на другом лишь спустя 100 000 лет.
Но это не значит, что скорость распространения информации во Вселенной ограничена лишь скоростью света. Если смотреть на космос в инфракрасном диапазоне, то можно увидеть то, что для нас ещё не произошло. Простой пример: знаменитые «Столпы творения» — регион в Туманности Орла. По данным инфракрасного телескопа Spitzer, «Столпы Творения» были уничтожены взрывом сверхновой примерно 6 000 лет назад. Но так как сама туманность расположена на расстоянии 7 000 световых лет от Земли, мы будем видеть их ещё около тысячи лет, хотя их самих уже давно нет.
Источник
космос чёрная дыра Всё самое интересное фэндомы
Что вообще изображено на фотке черной дыры?
Интересный космос чёрная дыра факты наука исследования Всё самое интересное фэндомы
15 любопытных фактов, раскрывающих загадку черных дыр
Эти загадочные чёрные дыры.
Черная дыра представляет собой область пространства, которая притягивает к себе вещество, которое оказывается в пределах ее досягаемости и ничего не выпускает наружу, даже свет. Причиной того, почему эта «дыра» называется черной, является то, что она «засасывает» весь свет, который попадает в ее границы (так называемый «горизонт событий») и ничего не отражает назад. Хотя о черных дырах мало что известно, ученые разработали свои собственные теории об их свойствах и структуре.
1. Черные дыры влияют на время
Когда замедляется время.
Точно так же, как часы работают немного медленнее на уровне моря, чем на космической станции, они идут очень медленно вблизи черных дыр. Это связано с действием гравитации.
2. Ближайшая черная дыра находится на расстоянии 1600 световых лет от Земли
Космические расстояния.
В нашей галактике полно черных дыр. Даже в центре Млечного Пути на расстоянии 30 000 световых лет от Земли находится гигантская черная дыра, которая в более чем 30 миллионов раз больше Солнца. Но шанс того, что одна из них уничтожит Солнечную систему очень невелик — ведь они находятся очень далеко.
3. Черные дыры в конце концов испаряются
Круговорот дыр в природе.
Хотя общеизвестно, что ничто не может избежать черной дыры, есть, по крайней мере, одно исключение - излучение. По мнению некоторых ученых, по мере того, как черные дыры испускают излучение, они теряют массу. Этот процесс может в конечном итоге убить черную дыру.
4. Черные дыры не являются бесконечно малыми
Когда размер имеет значение.
В какой-то момент коллапсирующее ядро черной дыры становится меньше атома или электрона. Но оно в конце концов достигает планковской длины - квантового предела размера, а это приводит к тому, что его становится невозможно измерить.
5. Форма черной дыры представляет собой не воронку, а сферу
Воронка, но не сфера.
В большинстве учебников можно увидеть изображение черной дыры в виде воронки. Это сделано для того, чтобы проиллюстрировать их с точки зрения «гравитационного колодца», которым они по сути являются. На самом деле они больше похожи на сферы.
6. Вращение черной дыры
И всё же она вертится!
Когда ядро звезды коллапсирует, звезда вращается все быстрее и быстрее и становится все меньше по размеру. Когда она достигает точки, при которой у него нет достаточно массы, чтобы стать черной дырой, она сжимается, образуя нейтронную звезду и продолжает быстро вращаться. То же самое относится и к черным дырам. Даже когда черная дыра сжимается до планковской длины, она продолжает быстро вращаться.
7. Около черной дыры все становится странным
Искажающая пространство и время
Черные дыры обладают способностью искажать само пространство. А, поскольку они продолжают вращаться, то искажение также искажается. Это бесконечная регрессия искажений.
8. Черная дыра может убить человека жутким образом
Убивающие дыры
Хотя это кажется очевидным, что черная дыра просто несовместима с жизнью, большинство людей думают, что их просто раздавит. Это не обязательно так. Человека, скорее всего, растянет до смерти и разорвет, поскольку та часть его тела, которая первой достигнет горизонта событий, первой столкнется с ужасающей силой гравитации.
9. Черные дыры не обязательно только разрушительные
Бывает ли польза от чёрных дыр.
Конечно, в большинстве случаев, они попросту уничтожают все, до чего «дотягиваются». Однако, есть многочисленные теории и предположения, что черные дыры на самом деле можно использовать для получения энергии и космических путешествий.
10. Черные дыры могут стать огромными
Черные дыры могут стать огромными
Хотя только что утверждалось, что черные дыры маленькие, это не всегда так. Они становятся все больше и больше, когда сталкиваются с другими черными дырами, что позволяет их размеру увеличивается с каждым столкновением.
11. Существуют различные виды черных дыр
Такие разные дыры.
Современные астрономы утверждают, что на самом деле есть различные вариации черных дыр. Есть вращающиеся черные дыры, электрические черные дыры и вращающиеся электрические черные дыры. Тип черной дыры зависит от количества энергии, которую они излучают, когда они деформируют пространство.
12. Альберт Эйнштейн был не первым человеком, который обнаружил черные дыры
Альберт Эйнштейн и теория чёрных дыр.
Альберт Эйнштейн только возродил теорию черных дыр в 1916 году. Задолго до этого, в 1783 году ученый по имени Джон Митчелл разработал теорию того, может ли сила тяготения быть настолько сильной, что даже легкие частицы не смогут избежать ее.
13. Черные дыры могут быть очень плотными
Тяжелее Солнца.
Для того, чтобы иметь гравитацию, достаточную, чтобы притягивать даже свет, черная дыра должна содержать невероятное количество массы в очень небольшом пространстве. Это означает, что черные дыры должны иметь массу примерно в 10 - 30 миллиардов раз больше массы Солнца.
14. Черные дыры могут создавать элементы, которые делают возможной жизнь
Место, где зародилась жизнь?
Исследователи говорят, что черные дыры создают элементы, когда они разрушают материю до субатомных частиц. Эти частицы обладают способностью создавать элементы тяжелее гелия, такие как железо и углерод, а также многие другие, которые имеют важное значение для формирования жизни.
15. В центре черной дыры нарушаются законы физики
И никаких законов физики!
Согласно основной теории, материя внутри черной дыры «спрессовывается» до бесконечной плотности, а также перестают существовать пространство и время. Когда это происходит, законы физики просто перестают работать, поскольку в обычных условиях ничто не существует с нулевым объемом и бесконечной плотностью.