Представьте на секунду, что вся наша огромная, бескрайняя Вселенная — со всеми её галактиками, звёздами, планетами и даже таинственными чёрными дырами — однажды просто… испарится. Недавнее исследование трёх учёных из Нидерландов показало, что это может произойти значительно раньше, чем предполагали прежние расчёты. Конечно, понятие «раньше» в космическом масштабе звучит немного иронично, ведь речь идёт о фантастических цифрах — примерно через 10⁷⁸ лет, однако, по сравнению с предыдущими прогнозами (около 10¹¹⁰⁰ лет), это кажется почти завтра!
⚛️ Что нового в этом открытии?
Трое исследователей из Университета Радбауда — астрофизик Хейно Фальке, квантовый физик Майкл Вондрак и математик Вальтер ван Сёйлеком — детально пересмотрели расчёты знаменитого «Хокинговского излучения». Согласно их работе, опубликованной в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, не только чёрные дыры, но и другие звёздные остатки, такие как белые карлики и нейтронные звёзды, способны «испаряться» подобным образом, пусть и чрезвычайно медленно.
Сам Стивен Хокинг ещё в 1975 году предположил, что чёрные дыры могут терять энергию и постепенно испаряться, что было революционной идеей, поскольку по теории относительности Эйнштейна из чёрной дыры не может вырваться даже свет. Теперь же выясняется, что эта концепция может распространяться и на другие плотные космические объекты.
🌠 Как именно это работает?
В основе процесса лежит удивительное квантовое явление:
- ⚫️ У горизонта событий чёрной дыры (или аналогично у поверхности других сверхплотных объектов) спонтанно возникают пары виртуальных частиц.
- 🔄 Одна частица поглощается внутрь объекта, а другая вырывается наружу — это и есть знаменитое Хокинговское излучение.
- ⏳ В результате объект теряет энергию и постепенно испаряется, становясь всё менее массивным и, в конечном счёте, исчезая полностью.
Авторы нового исследования рассчитали время «испарения» для разных объектов и получили удивительные результаты:
- ⭐️ Белые карлики — одни из самых устойчивых звёздных остатков — исчезнут примерно за 10⁷⁸ лет.
- 💫 Нейтронные звёзды и чёрные дыры звёздной массы распадутся быстрее — примерно за 10⁶⁷ лет. Интересно, что у них время жизни совпадает, хотя ожидалось, что чёрные дыры будут исчезать быстрее из-за сильной гравитации.
- 🌙 Даже такой объект, как Луна (а вместе с ней и человеческое тело!), при отсутствии других факторов полностью бы испарился примерно за 10⁹⁰ лет.
🎲 Что это значит для нас?
С практической точки зрения это открытие мало повлияет на нашу ежедневную жизнь, ведь указанные временные рамки невероятно огромны. Но в научном и философском смысле — это грандиозный сдвиг. Раньше считалось, что Вселенная будет постепенно «остывать» и существовать практически бесконечно долго в виде очень холодного, пустого и тёмного пространства. Теперь же учёные предлагают иной сценарий — даже самые устойчивые структуры в космосе исчезнут гораздо раньше.
На мой взгляд, такие расчёты ещё раз подчёркивают глубину нашего незнания и загадочность самой природы реальности. Представьте: мы только начинаем понимать квантовую физику, и она уже показывает, насколько сильно мы могли ошибаться в своих представлениях о будущем Вселенной.
🧑🔬 Технические детали и интересные факты
Интересно отметить, что время жизни объектов, рассчитанное учёными, зависит исключительно от плотности этих объектов, а не от их общей массы или гравитационной силы, как можно было бы подумать. Именно из-за этой тонкости нейтронные звёзды и чёрные дыры, несмотря на огромную разницу в гравитационном поле, имеют одинаковую продолжительность жизни.
Ещё один любопытный факт — для расчётов использовались модели, которые не учитывали внешние факторы вроде столкновений, поглощения вещества или других космических процессов. Авторы исследования признают, что реальность может быть намного сложнее и их расчёты — это лишь «чистый» идеальный сценарий.
💡 Мнение автора статьи
Я считаю, что подобные исследования, хоть и кажутся далёкими от практического применения, играют важную роль в формировании нашего понимания мира. Ведь именно такие гипотетические, казалось бы, невероятные расчёты подталкивают физиков и математиков задавать новые вопросы, разрабатывать более совершенные модели и в итоге совершать революционные открытия, которые изменяют саму суть нашего представления о Вселенной.
Возможно, эти расчёты станут отправной точкой для новой физической теории, которая объединит квантовую механику и общую теорию относительности — «святой Грааль» современной физики, поиски которого ведутся уже многие десятилетия.
📚 Ссылка на материалы:
🌠 Вселенная не перестаёт удивлять нас своей таинственностью. И даже если она действительно однажды исчезнет, у нас в запасе всё ещё есть немало времени, чтобы понять её устройство. А пока что стоит наслаждаться красотой звёздного неба и продолжать удивляться грандиозности той реальности, частью которой мы являемся. ✨