Някъде в края на 60-те години на миналия век един от най-известните физици на миналия век Джон Уилър (1911-2008) се появява в популярна научна радиопрограма на BBC. Той говори дълго и колоритно за различни космически чудеса и накрая се обърна към болезнения за него въпрос за всички видове „неправилни наблюдения и митични обекти“.
Тук американски учен нетърпеливо се хвърли върху хипотезата за съществуването на "замразени" (тъмни, замразени) звезди, което особено не му харесваше. Изразявайки презрението си към тези „физически и математически фантазии“, той ги нарече „черни дупки“. И така, с леката ръка на Уилър фигуративният термин „черна дупка“се появи в медиите, а след това и в научни трудове.
Бездънните мивки на пространство-време
Днес ние наричаме черна дупка резултат от най-невероятния природен феномен - падането „вътре в себе си“на масивни небесни тела. На латински колапсът означава "паднал", поради което астрономите често наричат черните дупки "колапси". Те имат такъв супер силен „концентратор“на гравитационното поле, че нищо, включително светлината, не може да избяга от тях.
В исторически план черните дупки са били предшествани от тъмни звезди, открити "на върха на перо" от британския астроном Джон Мишел (1724-1793). Въз основа на теорията на Нютон за универсално гравитация, Мишел описва такива звезди, силата на гравитацията на които задържат дори лъчите на светлината. Естествено би било невъзможно да забележите такава напълно черна звезда. Мишел очертава своите изчисления на едно от заседанията на Кралското общество в Лондон през 1784 г. и веднага попадна под обстрел. В крайна сметка, астрономията от онова време не е познавала подобни явления!
Така идеята за тъмните звезди или, както ги наричат днес, „нютонови“черни дупки, дълго време беше погребана в научните архиви. Той е запомнен само в ерата на Алберт Айнщайн (1879-1955) и неговата теория за универсално гравитация. Теорията на Айнщайн свързва гравитацията със кривината на пространството и веднага привлича вниманието на много физици.
Промоционално видео:
Неговият колега от Берлинската академия на науките Карл Шварцшилд (1873-1916) успя да покаже, че понякога много концентрирани гигантски маси могат да образуват един вид бездънна фуния на пространство-време.
Невероятни неща би трябвало да се случат близо до колапса на Шварцшилд: сърцето на човек ще започне да бие все по-малко, часовникът му безнадеждно ще изостава, а светлината наоколо ще стане червена. Самият поток от време щеше да се забави, чак до втвърдяване близо до условната граница на черната дупка, като река в студ. Е, какво ще видим в дълбините на колапса на колапса?
Уви, там се случват толкова странни неща, че е просто невъзможно да се опишат популярно. Въпреки това, въпреки че много физици спорят за вътрешната структура на черните дупки, теоретично те вече са намерили приложение.
Метро между галактики
Преди повече от 30 години известният писател на астроном и научна фантастика Карл Сагън реши да напише роман за междузвездното пътуване и в същото време да не се отдаде на празни фантазии, а да създаде „истински“екстрадимерен тунел на страниците на своята книга. За да обсъди подробностите, той се обърна към видния физик-теоретик Кип Торн, който с ентусиазъм се зае да работи.
Торн и неговите сътрудници убедително доказаха математически, че каналът пространство-време не само може да бъде създаден изкуствено, но и да се поддържа в "работещо" състояние. Създаденият по този начин „дупка на червей“в пространството-времето би свързвал не само отдалечените ъгли на нашата Галактика, но и метагалактичните пространства.
Сътрудничеството на Саган и Торн доведе до бестселъра на научнофантастичния контакт, който скоро се превърна в основа за изключително забавния едноименен филм. Между галактиките наистина съществува своеобразно „метро“, по което главният герой пътува. Междувременно Уилър критикува не само черните дупки, но и всички видове преходи на подпространството между тях. С голям сарказъм той ги нарече "червейни дупки", "червейни дупки" и "червейни тунели". Това е просто невероятно, но тези изрази първо влязоха в лексиката на журналистите, а след това преминаха към научни трудове.
Научнофантастичната литература често говори за най-екзотичните начини за преодоляване на пространството и времето. Дори се зароди една своеобразна тактика на бъдещите „звездни войни“, когато бойният флот на земляните „се потопи“в подпространството на черна дупка и изведнъж изплува точно в базите на враждебни извънземни, мигновено втурвайки милиарди парсеси.
Но ако се съди по астрономически наблюдения, черните дупки ще изискват титанични усилия, за да ги „опитомят“, защото те са най-опасните космически обекти, които формират „релефа“на Вселената.
„Космически канибали“
Астрономите често записват чудовищни изблици на енергия, идващи от далечното космос. Това могат да бъдат ехо от драматичните процеси на смъртта на планети и звезди в каналите на черните дупки. Космическите чудовища разкъсват газообразното тяло на невнимателно приближаваща се звезда и напълно „поглъщат“по-малки небесни тела - планети, комети и астероиди.
Черна дупка привлича страната на тясно летяща звезда, обърната към нея много по-силно от противоположната страна. Тази мощна приливна сила разтяга звездата и причинява падане на газ от звездата в черната дупка. Астрономите стигнаха до извода, че черните дупки не се раждат огромни, а постепенно нарастват поради газа и звездите на галактиките.
Сред черните дупки има и големи приспособления, които бързо се движат вътре в звездните острови на галактиките. Заедно със своите заседнали братя, тези „космически канибали“постоянно не само поглъщат планетарни системи като нашата слънчева, но и поглъщат облаци прах и газ, простиращи се между звездни струпвания.
Астрономите отдавна са забелязали, че в по-малките галактики черните дупки са по-малко масивни, с маси от малко над няколко милиона слънчеви маси. Черните дупки в центровете на гигантските галактики включват милиарди слънчеви маси - факт е, че крайната маса на черна дупка се образува по време на образуването на галактика. В някои случаи черните дупки се разширяват не само чрез абсорбиране на газ от отделна галактика, но и чрез сливане на галактики, което води до сливането на техните черни дупки.
В самия център на Млечния път е ядрото на нашата Галактика, в която е скрит мистериозният обект Стрелец А *. Астрономите смятат, че това е основният претендент за ролята на черна дупка с маса от около четири милиона слънчеви маси.
Периодично този наш местен "канибал" поглъща тази или онази звезда. И след това специални рентгенови телескопи регистрират "писъка на смъртта" на светилото под формата на рентгенов пулс. Именно с негова помощ нашите вътрешни органи се изследват в рентгеновата стая.
Черните дупки обаче могат да бъдат доста спокойни, образувайки двойни звездни системи с обикновени звезди. Тази идилия обаче също завършва трагично и след стотици милиони, а може би и милиарди години, разстоянието между черната дупка и звездата ще бъде намалено до критична граница. Движението на звездата ще стане нестабилно и след няколко оборота около черното чудовище ще изчезне в утробата си.
Мистерия на Тунгуския метеорит
По принцип може да се създаде и изкуствена черна дупка. За да направите това, е необходимо всяка маса да се компресира до размера на гравитационния радиус (радиусът на сферата, върху която гравитационната сила, създадена от масата вътре в тази сфера, има тенденция към безкрайност.), А след това самата тя ще започне катастрофално да се свие - да се срине.
Вярно е, че това е много трудно да се направи, защото колкото по-малка е масата, толкова по-малък е гравитационният радиус. Например гравитационният радиус на земята е около един сантиметър и за да се превърне Луната в черна дупка, тя трябва да бъде компресирана до размера на голяма молекула.
Независимо от това, с помощта на модели на микроскопични дупки или, както по-често ги наричат, микроколапци, понякога се опитват да обяснят всякакви мистериозни явления. И така, има хипотеза, че прочутият тунгуски метеорит не беше нищо повече от миниатюрна черна дупка, скитаща из необятността на Вселената.
Човек би могъл просто да отхвърли подобни изобретения, но тук възникват любопитни подробности: пълното отсъствие на метеоритни останки, необичайната природа на експлозията и противоречивите наблюдения на пътя на полета.
Съществуват идеи, че такъв микроколап-сар е имал напълно земен произход. Факт е, че именно по време на падането на метеорита Тунгуска големият американски изобретател Никола Тесла (1856-1943 г.) изпробва определен вълнов резонатор на невероятната кула на Уондерклиф, която с помощта на „стоящи вълни на световния електрически етер“е трябвало да предава енергия в цялата планета.
Градските легенди разказват как колосален плазмоид проблясва над Подкаменная Тунгуска, мигновено се срива в черна мини-дупка. Този процес предизвика ураган от енергия, записан като чудо на Тунгуска.
Съществува и версия на тази хипотеза, в която самият Тунгуски метеорит беше именно миниатюрна черна дупка, която проникна в нашата планета с голяма скорост.
Колко правдоподобни са изводите на теоретичните физици? Има ли наистина червеи тунели в пространството-време или това е просто един вид „физическа и математическа фантазия“? И най-важният въпрос: възможно ли е да се предложат някакви реални експерименти за създаване на изкуствени дупки на подпространството, водещи до пространството на други измерения?
LHC машина ли е на съдбата или генератор на микроколапс?
Изчисленията показват, че микроскопичните черни дупки могат да възникнат при експерименти с ускорители на частици, като добре известния голям адронен колайдер (LHC), стартиран в CERN.
Принципът на LHC е теоретично доста прост: представете си тръба, в която два гигантски оръдия стрелят един към друг със специални снаряди - елементарните частици, които съставят атоми. Когато тези микроскопични снаряди се срещнат, те се разпръскват като фойерверки от всякакви фрагменти, сред които може да има микроскопични черни дупки.
Ако LHC физиците открият тези микро-обекти, тогава научното усещане далеч ще надмине скорошното откритие на „боговата частица“- бозона на Хигс.
Някои учени смятат, че микро-колапсите са много опасни обекти, които могат да доведат до планетна катастрофа. Стартирането на LHC беше придружено от протести и група физици дори заведеха иск срещу CERN като организация, която застрашава човечеството пред смъртна опасност.
В крайна сметка страстите отшумяха донякъде, тъй като физиците ясно показаха, че всеки момент лавините от космически частици падат върху земната повърхност, много надвишаващи енергията продуктите от сблъсъци в LHC. Независимо от това, потоците от свръх високо енергийни космически лъчи не представляват опасност и не генерират микроскопични черни дупки.
От друга страна, компютърните модели показват, че ако Земята беше посетена от мини-дупка, тя веднага би паднала в центъра на нашата планета и ще започне да се върти около нея, поглъщайки магма. Но колкото и зловещ да изглежда този процес, ще са необходими няколко милиарда години, за да се прояви по някакъв начин на повърхността. И така, напълно е възможно да живеем с черна дупка под краката си отдавна …
Бъдещето на Вселената и живота в черна дупка
Не се знае дали човечеството ще съществува след милиарди години, но в оптималната версия астрономите от далечното бъдеще ще могат да наблюдават съвсем различна Метагалаксия - видимата Вселена. Повечето от звездите ще изгорят, а слънчевите светила ще се превърнат в свръх плътни джуджета. В същото време по-масивните звезди ще станат черни дупки, които са още по-малки и имат толкова силно гравитационно поле, че дори светлината не може да го преодолее.
Тези останки обаче ще продължат да се въртят около галактическия център с период от около 100 милиона години. Сблъсъци между останките ще изхвърлят някои от тях от галактиката. Останалите ще се установят в орбитите по-близо до центъра и в крайна сметка ще се съберат, образувайки гигантска черна дупка в центъра на Галактиката, която един ден ще погълне цялата материя.
Какво ще бъде - краят на живота и разума във нашата Вселена?
Нека не бързаме, защото някои съвременни теории прогнозират, че дори в ужасните дълбини на черните дупки могат да съществуват цели планети, въртящи се за неопределено време около централна точка. Според предварителни изчисления, такива планети могат дори да бъдат ярко осветени поради фотони, хванати отвън в капана на дупката и въртящи се заедно с други тела в същата стабилна орбита.
Остава да се реши само последният въпрос: може ли животът да съществува на планетите на черна дупка? Според някои теоретици това е възможно. Освен това, бягайки от космическите катаклизми, нашата бъдеща високоразвита цивилизация може да намери истинско убежище в дълбините на свръхмасивна черна дупка, която заема ядрото на Млечния път.
Разбира се, колонизаторите на черни дупки ще трябва да решат редица грандиозни задачи, като противодействие на колосалните приливни сили и защита от най-силния поток от радиация. От гледна точка на еволюцията на разума обаче, една цивилизация, която е успяла да проникне в черната дупка, ще има наистина приказни технологии, които могат да разрешат най-фантастичните проблеми.
Може би след няколко хилядолетия човешката цивилизация ще бъде напълно свободна да отваря портали към други светове. В този случай могат да възникнат най-различни варианти: дупки за дупки между отдалечени части на нашата Галактика, подпространствени тунели между галактики в самия край на Вселената, мостове между миналото и бъдещето, червеещи дупки към други светове.
Тогава човечеството на бъдещето не се страхува от никакви космически катастрофи и ще може свободно да пътува из различни вселени, избирайки благоприятно местообитание. Освен това, след като разбрах как се раждат вселените и защо имат различни свойства, суперцивилизацията може да започне да търси готови такива през гърлата на черните дупки и да създава нови светове, по-адаптирани за живот и не подложени на всевъзможни катаклизми.
И така, какво крият черните дупки в себе си? Път към други светове, безгранична енергия на бъдещето, последен дъх на Вселената или цивилизация на други светове?
Възможно е сегашното поколение ученици и ученици да знаят отговорите на някои от тези въпроси. Можем само да изчакаме онзи вълнуващ момент, когато астрономите най-накрая ще могат да започнат директно да учат „кандидати за гравитационни колапси“.
Олег ФАЙГ
