Введите «что произойдет, если человек пойдет» в Google, и вы увидите, что этот вопрос автоматически заполняется прямо здесь, как самый популярный.
Размышления об этом космическом явлении явно не дают людям уснуть по ночам - пора укладывать спать.
Что вообще такое черная дыра?
Вы определенно слышали о них - вы знаете, что они представляют собой темную и могущественную загадку глубокого космоса, но знаете ли вы, как они работают?
Черные дыры - это места в космосе, где гравитация настолько велика из-за огромного количества вещества, сжатого в них по сравнению с их размером, что ничто не может избежать ее притяжения.
Ни планеты, ни звезды, ни даже электромагнитное излучение, такое как свет.
Поскольку свет не может уйти, черные дыры нельзя увидеть - они невидимы, кажутся черными на фоне космоса.
Единственный способ, которым ученые узнают об их существовании, - это использовать специализированные телескопы для наблюдения за поведением звезд и окружающего их газа, а также за тем, как их поведение меняется по мере изменения их расстояния от черной дыры.
Есть разные типы?
Действительно, существует несколько типов черных дыр - самые маленькие настолько же малы, как всего один атом, однако они содержат массу большой горы.
Для сравнения: капля воды содержит 2 000 000 000 000 000 000 000 (два секстиллиона) атомов кислорода и вдвое больше водорода.
Представьте себе это количество больших гор, сжатых до размера капли воды… это плотно!
Существуют также «звездные» черные дыры, которые намного больше и образуются, когда центр очень больших звезд умирает и схлопывается сам по себе.
Самые большие черные дыры называют «сверхмассивными», и их классное название определенно заслужено.
Эти черные дыры имеют массу, равную более чем миллиону нашего Солнца вместе взятого, и находятся в центре галактик.
Возможно, вы знакомы с формой нашей галактики Млечный Путь; это похоже на спираль, вращающуюся вокруг центрального ядра - и этому есть причина.
Наша галактика, как и любая другая галактика, вращается вокруг сверхмассивной черной дыры, причем спираль кажется более плотной в центре из-за более высокого гравитационного притяжения, которое эти звезды испытывают по сравнению со звездами на большем расстоянии.
Вам будет приятно узнать, что наша солнечная система уверенно относится ко второй категории!
Так что же произойдет, если человек попадет в черную дыру?
Ах, животрепещущий вопрос - держитесь за свои космические шлемы, потому что это вот-вот станет странным!
Помните, я говорил вам, что черные дыры обладают исключительно сильным гравитационным притяжением?
Легендарный ученый Альберт Эйнштейн определил, что гравитация, если она достаточно сильна, может искривлять пространство и время.
Следовательно, если объект достаточно плотный (представьте себе все горы в одной капле воды!), Он может буквально изгибаться сам по себе и зарывать дыру прямо в ткань пространства.
Чем глубже вы входите в нору, тем более искривленной и искалеченной она становится, пока вы не достигнете «сингулярности».
Это точка, в которой искривление пространства и времени становится бесконечным; пространство и время как концепции становятся бессмысленными, и законы физики, которые полагаются на постоянство пространства и времени, больше не применяются.
Итак, если бы кто-то оказался в черной дыре, реальность бы… раскололась.
Теории Хокина и Эйнштейна.
Есть несколько теоретических возможностей, и то, что произойдет, также зависит от вашей точки зрения - вы тот, кто падает, или вы зритель?
Обе точки зрения будут разными, но обе верны с научной точки зрения и происходят одновременно.
Ага. Я сказал вам, что это было странно. Давайте разберемся с этим еще немного.
Допустим, вы попали в ловушку - все начинается с «горизонта событий».
Это теоретический край черной дыры, где гравитационная сила точно противодействует усилию света покинуть ее.
Как только вы миновали горизонт событий, выхода уже не будет.
Здесь есть две возможности: вы падаете за горизонт событий совершенно невредимым или вы попадете в выжженную тень космического пепла из-за излучения Хокинга.
Тепловое излучение испускается черными дырами на горизонте событий из-за квантовых эффектов и названо в честь известного физика Стивена Хокинга, который правильно предсказал его существование.
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, случится первая возможность: вы плавно проплывете мимо горизонта событий в черную дыру, не получив даже удара или ожога.
Это потому, что технически вы находитесь в свободном падении, а в свободном падении вы не чувствуете гравитации - и проживаете остаток своей естественной жизни довольно мирно - до тех пор, пока у вас не закончится жизнеобеспечение, то есть вы не приблизитесь к сингулярности.
Это потому, что по мере приближения к сингулярности гравитация становится заметно сильнее.
Предполагая, что вы падаете ногами вперед, ваши ноги будут подвергаться более сильной гравитационной силе, чем ваша голова, и будут растягивать вас до тех пор, пока ваши молекулы просто не разорвутся на части.
Не очень приятный финал, но у ученых есть блестящий термин для этого эффекта - «спагеттификация».
Кто-то, наблюдающий за вами, никогда не сможет увидеть, как вы пересекаете горизонт событий, потому что, как только вы пройдете его, отраженный вами свет больше не сможет ускользнуть от него.
Однако в теории они увидят, что вы все медленнее и медленнее падаете к горизонту событий и становитесь красным.
Это связано с тем, что чем ближе вы подходите, тем свет будет отклоняться в сторону инфракрасного конца электромагнитного спектра, и тем труднее и труднее ему избежать гравитации черной дыры.
Но технически это не имеет значения - что должно произойти, чтобы не нарушить законы квантовой физики, так это остаться с внешней стороны черной дыры.
Это потому, что эти законы гласят, что информация не может быть потеряна - даже если это означает, что вы сгорели дотла!
Какая же реальность тогда верна?
Вот правда - ученые годами борются с природой черных дыр и не могут решить, как определять любую реальность, поскольку истина нарушила бы один из научных законов, которые мы принимаем как факт.
Физики называют эту загадку «информационным парадоксом черной дыры».
Было предложено несколько решений, но каждая ставит больше затруднений, чем дает ответов.
Итак, я знаю, о чем вы думаете ... мне стоит беспокоиться обо всем этом? Может ли черная дыра внезапно появиться и поглотить Землю?
Что ж, позвольте мне успокоить вас. Черные дыры не кружатся вокруг космоса, сея хаос и поглощая космическое вещество.
Землю нельзя было затянуть в черную дыру, потому что нет черной дыры достаточно близко к нашей солнечной системе, чтобы это произошло.
«А что, если бы наше Солнце рухнуло и образовало черную дыру!» Я слышу, как ты плачешь. Наше Солнце никогда не превратится в черную дыру просто потому, она недостаточно большая звезда для этого.
Даже если бы это было так, гравитация образовавшейся черной дыры была бы такой же, как у нашего Солнца, а Земля, как и любая другая планета в нашей солнечной системе, продолжала бы вращаться вокруг нее точно так же, как и мы.
Фух!
В заключение
Писатель-научный сотрудник Аманда Гефтер писала: «В этом суть черных дыр. Это не просто неприятные препятствия для космических путешественников ».
«Это также теоретические лаборатории, которые изучают тончайшие причуды законов физики, а затем усиливают их до таких масштабов, что их невозможно игнорировать».
Забудьте о том, какие эффекты окажет на вас падение в черную дыру в глубоком космосе, их реальное влияние на человечество происходит гораздо ближе к дому - как они заставляют нас сомневаться в том, что мы знаем о природе нашей реальности.