Что произойдет, если вы попадете в черную дыру? Что случится, если вы попадете в черную дыру.

Профессор Университета Халла в Великобритании Кевин Пимбблет назвал весьма вероятной возможность затягивания Земли черной дырой и рассказал, что в таком случае должно произойти.

Черная дыра - это настолько плотная область пространства, что даже свет и его кванты не могут преодолеть гравитационное притяжение этой области. Ведь чем плотнее объект, тем более сильное у него гравитационное поле. Граница черной дыры имеет отдельное название - горизонт событий. То, что происходит около горизонта событий, является большой тайной. Астрофизики, несмотря на многолетние исследования, могут только лишь предполагать те или иные его свойства.

Существует теория, согласно которой черные дыры могут превратить все что угодно в «спагетти». По этому поводу даже придуман специальный термин - «спагеттификация». Данный астрофизический термин обозначает сильное растяжение объектов по вертикали и горизонтали, что вызывается большой приливной волной в гравитационном поле.

Как отметил преподаватель физики, это одна из проблем, которая не позволяет изучать черные дыры в практическом смысле. Тело гипотетического астронавта по мере приближения к центру черной дыры будет растягиваться, приобретая форму спагетти или лапши. Это же касается и любых других объектов, которые приближаются к горизонту событий.

Так что же случится, если черная дыра появился из ниоткуда рядом с Землей?

Гравитационные эффекты заставят планету растягиваться все больше и больше, пока та не превратится в поток субатомных частиц, которые затянет в черную дыру. Таким образом, гибель человечества была бы неизбежна.

В то же время, отмечает ученый, мы могли бы и вовсе не заменить нашего попадания в черную дыру.

Дело в том, что черные дыры замедляют время внутри себя. Приближаясь к ней или находясь на горизонте событий, человек почувствовал бы, как время замедляется, а часы начинают отсчитывать секунды все медленней и медленней.

Кроме того, в черной дыре есть масса предметов с другим смещением во времени, и теоретически человечество на затягиваемой в дыру планете могло бы наблюдать космические объекты, которые угодили туда ранее.

Как отметил специалист, при попадании в сверхмассивную черную дыру мы могли бы и вовсе ничего не заметить как минимум в течение небольшого отрезка времени. Причем этот отрезок в субъективной реальности мог бы тянуться до бесконечности.

Так что человечество на Земле, если ее вдруг начнет затягивать в черную дыру, будет жить хотя бы в виде голограмм. Об этом рассказал ученый в журнале The Conversation .

Пимбблет уточнил, что люди должны быть очень невезучими, чтобы оказаться в черной дыре.

Черные дыры по-прежнему остаются для ученых загадкой, бросающей вызов постулатам современной физики. Мы с трудом понимаем принцип их существования и практически не понимаем, чем же они на самом деле являются и что они делают. И узнать это невозможно.

По крайней мере с текущим уровнем технологий, которыми обладает человечество. Единственное, что нам остается, это наблюдать за ними и выдвигать предположения по поводу того, на что они способны. Один же самый популярный вопрос в отношении черных дыр звучит следующим образом: что вас будет ожидать, если попадете в черную дыру? Разберем 10 наиболее жутких теорий, дающих ответ на этот вопрос.

Клонирование

Информационный парадокс черных дыр ставит в тупик ученых не один десяток лет. Эта загадка породила бесчисленное количество споров на тему того, что же на самом деле произойдет, как только вы попадете в черную дыру. Чтобы было проще понять этот парадокс, разберем пример с гипотетической Люси.

Летите вы себе такой с Люси в черную дыру, и в последнюю секунду она решает туда не попадать и сейчас наблюдает за тем, как вас туда засасывает. Люси видит, что с приближением к черной дыре ваше тело начинает медленно растягиваться и в конце концов расщепляется на атомы. Люси думает, что вы погибли и благодарна судьбе, что не послушала вас и не отправилась вслед.

Однако погодите. Ведь история заканчивается совсем не так. Вы на самом деле остаетесь живы и продолжаете углубляться в бесконечность черной дыры. Что произойдет с вам дальше — не суть нашего вопроса. Самое интересное заключается в том, что вы остались живы, хотя Люси видела, как вы погибли.

Это и есть информационный парадокс черной дыры. Это никакая не иллюзия, и Люси не потеряла рассудок. Это то, что есть на самом деле. Законы физики говорят нам, что вы можете быть одновременно мертвым за пределами черной дыры и живым, находясь в ней. Некоторые ученые теоретизируют на тему того, что это совсем никакой не парадокс, так как вы просто не можете наблюдать за двумя реальностями одновременно.

Другие указывают на клонирование (на возможность существования другого вас в другой реальности) как на возможный вариант решения этого парадокса, даже несмотря на то, что это бросает вызов законам квантовой механики, касающимся процесса сохранения информации.

Определенного ответа для решения этого парадокса нет (пока). Возможно, через тысячи лет человечество сможет разобраться в том, что же на самом деле происходит. Однако уже точно известно, что Люси с собой в путешествия брать больше не стоит.

Спагеттификация

Есть предположение, согласно которому как только вы попадете в горизонт событий черной дыры, то начнете испытывать мощное растяжение, вызванное большой приливной силой в очень сильном неоднородном гравитационном поле. Как только вы начнете падать в черную дыру, на ваше тело начнут воздействовать силы, которые в конечном итоге вас разорвут на мелкие кусочки (скорее даже частицы).

Более того, если вы будете падать в черную дыру сначала головой, то она настолько отдалится от вашего тела, что вы начнете выглядеть как спагетти. Суть заключается в разности ускорения из-за гравитации, которая будет воздействовать на вашу голову и ноги. Она будет настолько колоссальной, что вы вытянетесь как спагетти или лапша, если хотите. Отсюда и название — спагеттификация.

Искажение света, пространства и времени

Первое, что заметит любой, перед тем как попадет в горизонт событий черной дыры, будет то, насколько другими станут свет, пространство и время. Как только вы попадете внутрь, законы физики (те, которые известны нам) перестанут для вас существовать, и в силу вступят совсем иные силы.

Бесконечный уровень гравитации, который производит сингулярность, находящаяся в центре черной дыры, способна искривлять пространство, пускать время вспять и изменять до неузнаваемости свет. Из-за этого ваше восприятие того, что сейчас происходит, будет полностью отличаться о того, что происходило до того момента, как вы попали в горизонт событий. Конечно же, длиться это будет ровно до того момента, пока вы полностью не будете поглощены бесконечной тьмой и уже не будете в состоянии вообще что-либо воспринимать.

Путешествие во времени

Величайшие физики, жившие на нашей планете, такие как Эйнштейн и Хокинг, теоретизировали в свое время на тему того, что путешествие во времени в будущее будет возможно благодаря использованию внутренних законов черных дыр. Как указывалось ранее, обычные законы физики внутри черной дыры перестают действовать и на главную роль выходят совершенно иные. Одна из вещей, которая отличает черные дыры от нашего мира, это то, как в них течет время.

Гравитация внутри черной дыры настолько мощная, что способна искривлять время. Учитывая это, можно предположить, что искривление времени открывает возможность путешествия в нем.

Поэтому если научиться использовать столь разительные отличия между пространством внутри и снаружи горизонта событий, то, вполне возможно, за счет гравитационного замедления времени мы сможем отправиться в будущее, где вы по-прежнему останетесь молоды, в то время как ваши друзья уже состарятся.

Конечно же, не стоит забывать, что мы пока не придумали не то что способа путешествия через черные дыры, мы даже не знаем, как до них добраться и, что более важно, пережить все это.

С вами ничего не произойдет

Если у нас однажды появится выбор, через какую черную дыру совершить путешествие, то, вероятнее всего, стоит выбрать какую-нибудь сверхмассивную черную дыру или черную дыру Керра.

Если мы когда-нибудь сможем добраться до черной дыры, расположенной в центре нашей галактики, которая находится примерно в 25 000 световых годах от нас и примерно в 4,3 миллиона раз массивнее нашего Солнца, то, возможно, мы сможем совершенно безопасно для нашего здоровья через нее пройти.

Концепция этой идеи заключается в том, что гравитационные силы дыры, воздействующие на того, кто в нее захочет попасть, будут совсем незначительными ввиду того, что горизонт событий расположен гораздо дальше от центра черной дыры. Таким образом вы сможете остаться живым внутри горизонта событий и умрете только от голода и обезвоживания, а, возможно, и от того, что попадете наконец в сингулярность. Здесь можно делать ставки, что произойдет раньше, потому что более точного ответа пока нет.

Более того, теоретически имеется возможность остаться в живых и прожить оставшуюся жизнь внутри черной дыры Керра, являющейся совершенно уникальным типом черных дыр, теория о которых впервые была предложена в 1963 году новозеландским математиком и астрофизиком Ройем Керром.

Тогда он предположил, что если черные дыры образуются из умирающих двоичных нейтронных звезд, то внутрь такой черной дыры можно будет попасть совершенно целым и невредимым, так как центробежная сила будет препятствовать возникновению сингулярности в ее центре.

Отсутствие сингулярности в центре черной дыры, в свою очередь, будет означать, что вам не нужно будет бояться бесконечных гравитационных сил и вы сможете выжить.

Согласно Эйнштейну, до самого конца вы не поймете, что происходит

Эйнштейн предположил, что если добиться определенного уровня свободного падения, то можно отменить воздействие (или даже скорее восприятие) сил гравитации. Это означает, что если человек при свободном падении перестанет ощущать свой собственный вес, любая вещь, которая будет брошена в черную дыру вместе с ним, не будет казаться падающей. Скорее будет казаться, что она будет парить.

Эйнштейн развил эту идею и на ее основе вывел всемирно известную общую теорию относительности, его, пожалуй, самую удачную мысль. И возможно, это будет самой счастливой мыслью и для вас, если вы попадете в черную дыру. Даже если вы будете падать в бог его знает что, вы все равно не сможете понять, что вы именно падаете, до тех пор пока не попадете в сингулярность.

Однако если в этот момент кто-то за вами сможет наблюдать со стороны, то они определенно будут видеть, что вы именно падаете. Все это связанно с восприятием. Чтобы вас ни окружало, оно будет падать относительно вас (и в результате вы не сможете понять, что падаете), в то время как для всех тех, кто будет за вами следить, это будет не так.

Белая дыра

Известно, что черные дыры в конечном итоге поглощают абсолютно все, что попадает в их горизонт событий. Даже свет не может избежать трагичной участи. Менее же известно то, что происходит со всеми этими обреченными частицами дальше. Согласно одной из теорий, все, что попадает в черную дыру с одного конца, выбирается наружу с другого конца. И этим вторым концом является так называемая белая дыра.

Конечно же, никто до сих пор никаких белых дыр не видел (да и черных тоже, откровенно говоря. Мы знаем об их существовании лишь благодаря их мощному гравитационному воздействию), поэтому никто с уверенностью не может сказать, белые ли они на самом деле. Однако причиной, по которой их так называют, является то, что белые дыры представляют собой полную противоположность тому, чем являются черные дыры.

Вместо поглощения всего вокруг, они, наоборот, выплевывают все то, что находится внутри них. И как и в случае с черной дырой, от которой убежать не получится, попади вы в ее горизонт событий, так и с белой дырой все то же самое. Только наоборот: попасть вы в нее не сможете.

Если кратко: белая дыра выплевывает все то, что было поглощено черной дырой, в альтернативную Вселенную. Эта теория в некоторой степени заставила физиков задуматься о возможности того, что белые дыры являются основой создания нашей Вселенной такой, какой мы ее знаем. И если вы когда-нибудь попадете в черную дыру и каким-то образом выживете и сможете выйти с другой стороны через белую дыру в альтернативной Вселенной, то обратно в нашу Вселенную вы уже вернуться никогда не сможете.

Будете следить за историей развития Вселенной

Как уже упоминалось ранее, есть вероятность наличия черных дыр без сингулярности в их центре. Вместо этого в центре будет находиться так называемая кротовая нора. Если мы найдем способ путешествия через кротовую нору, то, скорее всего, станем свидетелем истории эволюции Вселенной, за которым можно будет наблюдать на всем протяжении к тому, что бы ни находилось на другом конце кротовой норы. Будет это выглядеть так, как если бы кто-то запустил видеоролик с историей Вселенной в бесконечно быстрой перемотке.

К сожалению, история эта будет иметь все же плохой конец. Чем быстрее станет двигаться картинка, тем быстрее вы будете приближаться к своей смерти. Свет будет становиться все более и более синесмещенным и заряженным до тех пор, пока полностью вас не зажарит заживо своим излучением.

Путешествие в параллельную Вселенную

Если однажды попадете в черную дыру, осознанно ли или случайно, то первое, что нужно сделать, постараться оглядеться. Может быть, вы таким образом сможете найти выход, кто знает. Даже если окажется, что вернуться в ту Вселенную, откуда вы прибыли, уже не получится, то оказаться в параллельной Вселенной может оказаться не таким уж и плохим концом вашего путешествия.

Физики теоретизируют о том, что как только вы достигнете сингулярности черной дыры, она может послужить для вас своего рода мостом между этой и альтернативной реальностью, или так называемой «параллельной Вселенной». Что происходит в этой новой Вселенной — остается загадкой и полем для нашего воображения.

Некоторые теории даже предполагают, что существует бесконечное число альтернативных Вселенных, в каждой из которых имеется равное число совершенно разных «вас».

Никогда не задумывались о сделанных в вашей жизни выборах? Что было бы, если бы вы устроились не на эту, а на ту работу, познакомились с той девчонкой или парнем, вместо того чтобы просиживать каждый день за компьютером? Стали бы вы богаче или беднее, если бы не сделали или не сделали то, что вас однажды попросили? Так вот, в альтернативной Вселенной у вас появится шанс это выяснить.

Вы станете частью Вселенной

Хокинг когда-то предположил, что определенные частицы, попадающие в черную дыру, проходят своего рода процесс фильтрации на положительно заряженные и отрицательно заряженные. Частицы эти очень медленно поглощаются черной дырой. С погружением в нее отрицательно заряженные частицы теряют свою массу.

Положительно же заряженные частицы обладают достаточной энергией для того, чтобы оставаться снаружи черной дыры в качестве излучения.

Согласно Хокингу, черные дыры медленно, но верно теряют свою массу и становятся горячее. В конце концов они взрываются и разбрасывают свое содержимое, называемое излучением Хокинга, обратно во Вселенную. Это, по крайней мере в теории, означает то, что вы сможете стать частью Вселенной, как Феникс, возродившийся из атомного пепла.

Бонус: Вы просто… умрете

Иногда мы очень любим игнорировать самые очевидные и страшные последствия того или иного события, будучи ослепленными вероятностью более радостных стечений обстоятельств.

Как бы по-садистски это ни звучало, наиболее вероятным результатом вашего падения в черную дыру станет то, что еще до того момента, как вы просто сможете понять свое присутствие внутри нее, от вас не останется даже праха. У вас даже не будет времени, чтобы понять то, что вы стали свидетелем того, о чем физики говорят как о ключе к пониманию загадок Вселенной.

Как пишет Daily Mail, астрофизику Кевину Пимбблету из Халлского университета в Великобритании удалось описать возможные сценарии развития событий в случае, если Земля начнет падать в черную дыру. По мнению ученого, в случае, если наша планета окажется в непосредственной близости от горизонта событий черной дыры, она начнет вытягиваться в сторону гравитационного объекта .

ПО ТЕМЕ

"Черная дыра – это настолько плотная область пространства, что даже свет и его кванты не могут преодолеть гравитационное притяжение этой области. Граница черной дыры или горизонт событий, является большой тайной. Его свойства доподлинно неизвестны. Существует мнение, что около него все вытягивается, как спагетти. С точки зрения астрофизики это связано с сильной неоднородностью гравитационного поля вблизи черной дыры, вследствие чего ближняя к ней часть будет притягиваться сильнее, чем дальняя ", – рассказывает ученый.

По словам Пимбблету, это одна из проблем, которая не позволяет изучать черные дыры в практическом смысле. "Тело гипотетического астронавта по мере приближения к центру черной дыры будет растягиваться, приобретая форму спагетти или лапши. Это же касается и любых других объектов, которые приближаются к горизонту событий. Что будет с Землей? Она вытянется, как спагетти, но мы этого не заметим ", – уверяет астрофизик.

Как рассчитал ученый, из-за малой приливной силы гравитационных волн, которая обратно пропорциональна квадрату массы дыры, жители Земли вполне могут не заметить, как все вокруг растягивается все больше и больше , пока не превратится в поток субатомных частиц, которые затянет в черную дыру. Таким образом, гибель человечества была бы неизбежна, если не замедление времени.

Дело в том, что черные дыры замедляют время внутри себя. Приближаясь к ней или находясь на горизонте событий, человек почувствовал бы, как время замедляется , а часы начинают отсчитывать секунды все медленней и медленней. Кроме того, в черной дыре есть масса предметов с другим смещением во времени, и теоретически человечество на затягиваемой в дыру планете могло бы наблюдать космические объекты, которые угодили туда ранее.

Однако, скорее всего, как предполагает астрофизик, черная дыра, приближаясь к Земле, сожжет нашу планету до того, как она окажется в непосредственной близости от гравитационного объекта. "Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик тяжелее Солнца в миллионы и более раз. Хотите себе представить, что будет, если черная дыра приблизится к Земле? Миллионы Солнц окружат нашу планету со всех сторон", – заключает ученый.

Нашей планете практически ежедневно предсказывают сразу по нескольку «апокалипсисов» - от уничтожения посредством ядерной войны до глобального голода, не менее глобального потепления (хотя пока наблюдается совсем иное) и так далее. Важное место в этих прогнозах конца света занимает «угроза из космоса», в частности, от действия черных дыр.

По версии разных учёных и не только их, на нас может упасть астероид, Луна, комета, с нами столкнётся другая планета и так далее. Часть этих прогнозов даже условно реалистичны – всё-таки объекты во Вселенной действительно имеют свойство сталкиваться, они постоянно в движении, да и астероид, например, на нашу планету действительно в своё время падал.

Однако временные рамки всех этих катастроф сильно преувеличены – если Земля с чем-то и столкнётся, то точно не через десять лет и даже не через сто, как это активно прогнозируют, а минимум через пару тысяч лет, а то и через миллионы-миллиарды. Всё-таки расстояния между объектами во Вселенной огромные, поэтому уже для того, чтобы на нас что-то упало, ему нужно сначала до нас добраться, да ещё и так свой курс спланировать, чтобы точно на Землю попасть, а это, в виду достаточно небольшого в сравнении с другими объёма нашей планеты, а также нахождении вокруг и множества иных планет и звёзд, крайне сложно. Астероид может лететь на Землю, но пролететь и мимо нас, как часто и происходило.

Кроме феноменального предсказания «падучести» чуть ли не всего космоса на нашу родную планету, любители апокалипсисов предсказывают ещё и конец света из-за того, что Землю может затянуть в чёрную дыру. Прежде всего, стоит отметить: если чёрная дыра хотя бы теоретически до нас доберётся, то это случится не раньше, чем через две тысячи лет, если не через миллионы.

Что такое вообще чёрная дыра? Это такая область пространства и времени, обладающая невероятным гравитационным притяжением, из которой, если уж затянуло туда, ничто не выберется. Хотя гравитация имеет отношение к физике, однако считается, что внутри этой штуки никакие законы не действуют.

Если теоретически предположить, что человек попадёт внутрь дыры, то его не разорвёт на мелкие кусочки и даже не раздавит, как можно было бы предполагать. Считается, что пространство в этой штуке настолько сильно искривляется, что может существовать две реальности. В одной вы сгорите на месте, а в другой проникнете вглубь чёрной дыры вполне себе в добром здравии.

Теоретически, чёрная дыра может быть исходом любой массивной звезды. То есть, в своё время в неё может превратиться даже наше Солнце. Однако для этого ему нужно сначала полностью остыть, стать белым карликом, потом взорваться, образовать сверхновую – и остаток от этой сверхновой коллапсирует в чёрную дыру. Однако не факт, что Солнце вообще в эту дыру превратится – у учёных есть сомнения, достаточно ли вообще у нашей звезды массы для прекращения. Возможно, всё закончится только на белом карлике. Однако даже если и не закончится, Земле это уже грозить не будет – по наиболее вероятным прогнозам, наша планета сгорит, когда Солнце сильно нагреется и увеличится в размерах, а это вообще состоится через несколько миллиардов лет. Соответственно, белый карлик будет иметь место ещё позже. Таким образом, Солнце, как ближайшая теоретическая чёрная дыра, человечеству точно не угрожает.

Могут ли угрожать более близкие черные дыры, существующие сейчас? С большой долей вероятности можно утверждать, что такая угроза отсутствует. Даже от выше описанных астероидов у Земли погибнуть и то больше шансов.

Дело в том, что чёрная дыра – это невероятно массивный объект. Он больше большинства звёзд, даже самых крупных. Чтобы вообще что-то в себя засосать, этой космической природной махине нужно хотя бы приблизиться, а незаметно это сделать никак не получится. Причём нужно ещё и умудряться воздействовать на то, что нужно засосать, влияя через гравитацию, чтобы объект таки смог притянуться, да и объекты просто так не выбираются, как товары в магазине. Чёрная дыра загребает в себя всё сразу, дотягиваясь до того, что, по сути, ближе.

Наша же Солнечная система далеко не соседствует с чёрной дырой. Ближайшая из этих гигантских гравитационных искривляющих штук расположена в центре нашего Млечного пути, то есть, нашей Галактики. Собственно, так в большинстве галактик, и, что самое характерное, вокруг чёрной дыры-то всё и вращается, блуждая возле неё, только на определённом расстоянии.

Солнце тоже вращается вокруг этой дыры, однако даже один полный оборот наша звезда делает за 250 миллионов лет, учитывая скорость 220 километров в секунду. Для сравнения, Земля в составе Солнечной системы успела преодолеть это расстояние только 25-30 раз за всё своё существование. Как можно понять, связано это с тем, что Солнце расположено далеко не в центре, а практически «на задворках» нашей Галактики, на внутреннем крае рукава Ориона, на окраинной части Сверх скопления Девы. Если точнее и конкретнее, то до центра по условной черте нашей звезде примерно 25 световых лет.

Таким образом, до Земли чёрная дыра дотянется очень не скоро. Кроме того, есть вероятность, что такие образования со временем, спустя миллиарды лет, вообще рассасываются и распадаются, некоторым образом испаряются. Вполне возможно, что и с дырой во Млечном пути такое произойдёт. Правда, потом появится необходимость в новой чёрной дыре, чтобы обеспечивать движение в галактике, и, возможно, примерные параметры звёзд вообще изменятся, перейдут на новую орбиту и так далее, чтобы снова получить свой гравитационный центр, что может обернуться и катастрофой для части из них, но по поводу того, когда это вообще случится, учёные даже ничего не прогнозируют: слишком уж большие цифры могут оказаться.

Ирина Летинская

Черные дыры являются одними из самых удивительных и в то же время пугающих объектов нашей Вселенной. Возникают они в тот момент, когда в звездах, имеющих огромную массу, заканчивается ядерное топливо. Ядерные реакции прекращаются и светила начинают остывать. Тело звезды сжимается под действием гравитации и постепенно она начинает притягивать к себе более мелкие объекты, трансформируясь в черную дыру.

Первые исследования

Изучать черные дыры светила науки начали не так давно, несмотря на то что основные концепции их существования были разработаны еще в прошлом столетии. Само понятие «черной дыры» было введено в 1967 году Дж. Уиллером, хотя вывод о том, что эти объекты неизбежно возникают при коллапсе массивных звезд, был сделан еще в 30-х годах прошлого столетия. Все, что внутри черной дыры - астероиды, свет, поглощенные ею кометы, - когда-то приблизилось слишком близко к границам этого загадочного объекта и не сумело их покинуть.

Границы черных дыр

Первая из границ черной дыры называется пределом статичности. Это граница области, попадая в которую посторонний объект уже не может находиться в состоянии покоя и начинает вращаться относительно черной дыры, чтобы удержаться от падения в нее. Вторая граница зовется горизонтом событий. Все, что внутри черной дыры, когда-то проходило ее внешнюю границу и двигалось по направлению к точке сингулярности. По мнению ученых, здесь вещество вливается в эту центральную точку, плотность которой стремится к значению бесконечности. Люди не могут знать, какие законы физики действуют внутри объектов с такой плотностью, и поэтому описать характеристики этого места невозможно. В буквальном смысле слова оно является «черной дырой» (или, быть может, «пробелом») в знаниях человечества об окружающем мире.

Строение черных дыр

Горизонтом событий называется неприступная граница черной дыры. Внутри этой границы находится зона, которую не могут покинуть даже объекты, скорость движения которых равна скорости света. Даже кванты самого света не могут покинуть горизонт событий. Находясь в этой точке, никакой предмет уже не может вырваться из черной дыры. О том, что внутри черной дыры, мы не можем узнать по определению - ведь в ее глубинах находится так называемая точка сингулярности, которая формируется за счет предельного сжатия вещества. Когда объект попадает внутрь горизонта событий, с этого момента он никогда не сможет вырваться снова из нее и стать видимым для наблюдателей. С другой стороны, те, кто находятся внутри черных дыр, не могут видеть ничего из происходящего снаружи.

Размер горизонта событий, окружающего этот загадочный космический объект, всегда прямо пропорционален массе самой дыры. Если ее масса будет удвоена, то вдвое больше станет и внешняя граница. Если бы ученые смогли найти способ, позволяющий превратить Землю в черную дыру, то размер горизонта событий составлял бы всего лишь 2 см в поперечном разрезе.

Основные категории

Как правило, масса среднестатистических черных дыр приблизительно равна трем солнечным массам и более. Из двух видов черных дыр выделяют звездные, а также сверхмассивные. Их масса превосходит массу Солнца в несколько сотен тысяч раз. Звездные образуются после смерти больших небесных светил. Черные дыры обычной массы появляются после завершения жизненного цикла больших звезд. Оба вида черных дыр, несмотря на различное происхождение, имеют сходные свойства. Сверхмассивные черные дыры расположены в центрах галактик. Ученые предполагают, что они сформировались во времена образования галактик за счет слияния плотно прилежащих друг к другу звезд. Однако это только догадки, не подтвержденные фактами.

Что внутри черной дыры: догадки

Некоторые из математиков считают, что внутри этих загадочных объектов Вселенной находятся так называемые червоточины - переходы в другие Вселенные. Иными словами, в точке сингулярности расположен пространственно-временной туннель. Эта концепция послужила для многих писателей и режиссеров. Однако подавляющее большинство астрономов считают, что никаких туннелей между Вселенными не существует. Однако даже если бы они действительно были, у человека нет никаких способов узнать, что находится внутри черной дыры.

Существует и другая концепция, согласно которой в противоположном конце такого туннеля находится белая дыра, откуда из нашей Вселенной в другой мир через черные дыры поступает гигантское количество энергии. Однако на данном этапе развития науки и техники о путешествиях подобного рода не может быть и речи.

Связь с теорией относительности

Черные дыры являются одним из самых удивительных предсказаний А. Эйнштейна. Известно, что сила тяготения, которая создается на поверхности любой планеты, обратно пропорциональна квадрату ее радиуса и прямо пропорциональна ее массе. Для этого небесного тела можно определить понятие второй космической скорости, которая необходима, чтобы преодолеть эту силу тяготения. Для Земли она равна 11 км/сек. Если же масса небесного тела будет увеличиваться, а диаметр - наоборот, уменьшаться, то вторая космическая скорость со временем может превысить скорость света. И поскольку, согласно теории относительности, никакой объект не может двигаться быстрее скорости света, то образуется объект, не дающий ничему вырваться за его пределы.

В 1963 году учеными были обнаружены квазары - космические объекты, являющиеся гигантскими источниками радиоизлучения. Располагаются они очень далеко от нашей галактики - их удаленность составляет миллиарды световых лет от Земли. Чтобы объяснить чрезвычайно высокую активность квазаров, ученые ввели гипотезу о том, что внутри них располагаются черные дыры. Эта точка зрения сейчас является общепринятой в научных кругах. Исследования, которые проводились в течение последних 50 лет, не только подтвердили данную гипотезу, но и привели ученых к выводу о том, что черные дыры есть в центре каждой галактики. В центре нашей галактики также есть такой объект, его масса составляет 4 миллиона солнечных масс. Эта черная дыра носит название «Стрелец А», и поскольку она расположена ближе всего к нам, ее больше всего исследуют астрономы.

Излучение Хокинга

Этот тип излучения, открытый известным физиком Стивеном Хокингом, значительно усложняет жизнь современным ученым - ведь из-за этого открытия в теории черных дыр появилось немало трудностей. В классической физике существует понятие вакуума. Этим словом обозначается полная пустота и отсутствие материи. Однако с развитием квантовой физики понятие вакуума было видоизменено. Ученые выяснили, что он заполнен так называемыми виртуальными частицами - под воздействием сильного поля они могут превратиться в реальные. В 1974 году Хокинг выяснил, что подобные превращения могут происходить в сильном гравитационном поле черной дыры - возле ее внешней границы, горизонта событий. Такое рождение является парным - появляется частица и античастица. Как правило, античастица обречена на падение в черную дыру, а частица улетает. В результате ученые наблюдают некоторое излучение вокруг этих космических объектов. Оно и получило название излучения Хокинга.

В ходе этого излучения то вещество, что внутри черной дыры, медленно испаряется. Дыра теряет массу, при этом интенсивность излучения обратно пропорциональна величине квадрата ее массы. Интенсивность излучения Хокинга ничтожно мала по космическим меркам. Если предположить, что существует дыра массой в 10 солнц, и на нее не попадает ни свет, ни какие-либо материальные объекты, то даже в этом случае время ее распада будет чудовищно велико. Жизнь такой дыры будет превосходить все время существования нашей Вселенной на 65 порядков.

Вопрос о сохранении информации

Одной из основных проблем, которая появилась после открытия излучения Хокинга, является проблема потери информации. Связана она с вопросом, кажущимся на первый взгляд очень простым: что произойдет, когда черная дыра испарится полностью? Обе теории - как квантовая физика, так и классическая - имеют дело с описанием состояния системы. Обладая информацией о начальном состоянии системы, при помощи теории можно описать, каким образом она будет меняться.

При этом в процессе эволюции информация о начальном состоянии не теряется - действует своего рода закон о сохранении информации. Но если черная дыра испарится полностью, то наблюдатель теряет информацию о той части физического мира, который когда-то попал в дыру. Стивен Хокинг считал, что информация о начальном состоянии системы каким-то образом восстанавливается после того, как черная дыра испарилась полностью. Но трудность состоит в том, что по определению из черной дыры передача информации невозможна - ничто не может покинуть горизонт событий.

Что будет, если попадешь в черную дыру?

Считается, что если бы каким-либо невероятным способом человек мог попасть на поверхность черной дыры, то она сразу стала бы его затягивать в направлении себя. В конечном счете человек бы растянулся настолько, что превратился бы в поток субатомных частиц, движущихся по направлению к точке сингулярности. Доказать эту гипотезу, конечо же, невозможно, ведь ученые вряд ли когда-нибудь смогут узнать, что происходит внутри черных дыр. Сейчас некоторые физики заявляют, что если бы человек попал в черную дыру, то у него появился бы клон. Первая из его версий сразу же была бы уничтожена потоком раскаленных частиц излучения Хокинга, а вторая бы прошла через горизонт событий без возможности вернуться назад.