В книжке «Осциллирующая Вселенная / Николай Горькавый. 2023.» мне очень понравились тривиальные, но очень поучительные фокусы, которые можно проделывать с Чёрными Дырами.
. Вы наверно не видали
. Чтобы тётеньки летали?
. А я умею, я могу-
. Захочу и полечу
. (И. Пивоварова)
Фокус 1. Начнем с антигравитации. Пусть мы наблюдаем за неупругим центральным столкновением двух шаров разной массы из их центра инерции. Ещё со школы известно, что в результате они слипнутся и остановятся. Но это по Ньютону. А теперь фокус, – шары это Чёрные Дыры. Надо писать уравнения ОТО. Напишем, решим и увидим, что слившаяся пара продолжает двигаться по направлению движения большей массы. И понятно почему. Дыры корёжат пространство, они вырыли себе яму и яма большей дыры глубже. Сливаясь, они образуют яму с несимметричными склонами и продолжат движение в сторону пологого склона. Честное решение для масс 1/5 даст скорость центра масс 175 км/сек.
Рассмотрим симметричное движение 8 Чёрных Дыр к общему центру.
Мирно идут по синим стрелкам. Добавим симметрично маленькие «дырочки». Масса системы только увеличилась, движение продолжается. Позволим каждой «дырочке» в паре столкнутся с «дырой». Появится импульс от центра (по красной стрелке). Начальные условия можно подобрать так, чтобы система, в которой действует только сила гравитации, начала разлетаться! Это ли не антигравитация?!
Фокус 2. Черные дыры кандидат в претенденты на место тёмной энергии
Известно, что Вселенная расширяется ускоренно. В связи с этим было введено понятие тёмной энергии. Но на роль источника тёмной энергии хороших претендентов нет.
Зато есть Чёрные дыры. В 2015 г, на второй день после запуска, детектор LIGO поймал гравитацинную волну от слияния ЧД массой 29 и 36 солнечной. При слиянии ЧД образовалась Дыра массой 62 солнечных, а 3 массы Солнца (5%) унесли гравитационные волны. Сами по себе гравитационные волны носителями массы не являются, а за 7 лет было зарегистрировано 90 всплесков гравитационных волн. Т.е. столкновения больших масс не редкость, а при каждом столкновении масса теряется.
Уравнения ОТО штука неприятная. Поэтому их предпочитают решать, предполагая пространство изотропным, массу постоянной… А если масса со временем убывает? Тогда может случится, что со временем скорость разлёта только увеличивается. Возможно это ответ не только на вопрос о причине нынешнего ускоренного расширения, но и на причину существования сразу двух постоянных Хаббла (благо они получены из данных по скоростям убегания на разных расстояниях).
Фокус 3. Черные дыры кандидат в претенденты на место тёмной материи.
Что мы хотим от тёмной материи? Чтобы она была невидима и давала вклад в массу (на порядок больший барионного вклада). Коли так, мелкие черные дыры выглядят неплохо. Излучение Хокинга разглядеть трудно, линзирование тем более, а вклад в массу галактики или Вселенной могут и внести.
Я упомянул только 3 самых простых фокуса, которые могут продемонстрировать Чёрные Дыры. На самом деле их много больше, они экспериментально проверяемы и создают совершенно непривычную для меня картину мира.
В утешение себе могу только привести слова Зельдовича: «Ни в одной области науки, кроме космологии, нет такого количества произвольных и заведомо ошибочных теорий, сосуществующих во времени с правильной теорией.»
Автор AOF