Пролог, в котором Вселенная сама себя подставила
Есть вещи, которые кажутся вечными: любимый свитер, пробка на МКАДе и чёрные дыры. Последние вообще прослыли вечными. Уж если что-то съела чёрная дыра — считайте, пропало.
А теперь представьте: сидит себе такая дыра в углу галактики, как старший на районе. Всех пугает, притягивает, молчит. А потом вдруг — хоп! — и начинает… терять вес.
Да-да. Чёрные дыры тают. Не каплями, конечно, и не за выходные. Но факт: они не вечны.
И всему виной — не герой из блокбастера, а физик из Кембриджа в инвалидной коляске, который однажды глянул на горизонт событий и сказал: «Ребята, у меня тут идея…»
Сегодня на повестке Землянина — как чёрные дыры испаряются, и почему это круче, чем лазеры, динозавры и телепортация вместе взятые.
Невидимки, которых боится свет
Чёрная дыра — это не дырка, не воронка и даже не космическая труба. Это место, где всё ушло настолько вглубь, что даже свет не может выбраться обратно. Как если бы вы провалились в яму, где нет не только лестницы, но и намёка на гравитационную справедливость.
Если Солнце сжать до размера города, оно станет чёрной дырой. Но при этом оно не станет дыркой — просто гравитация станет такой сильной, что любые законы «нормального» мира можно выбросить в иллюминатор.
На границе чёрной дыры — той самой, что зовётся горизонтом событий — начинается трэш.
Вроде бы ничего не происходит. Но только на первый взгляд.
Что творится у горизонта событий?
Горизонт событий — это как линия, за которой всё: ни Wi-Fi, ни возврата. Но в этой зоне работает квантовая магия. Причём настолько странная, что даже физики, когда об этом говорят, делают паузу и наливают себе чаю покрепче.
Тут рождаются парочки частиц. Внезапно. Просто так. Без мам, пап и повода. Они появляются и исчезают, как сообщения в мессенджере от бывших: быстро, тревожно и ни к чему не обязывающе.
Но если одна из частиц провалилась в дыру, а вторая вырвалась наружу — всё, дыра теряет массу. Медленно, молча, но теряет.
Это как если бы кто-то каждый день тайком вытаскивал по монетке из вашего банковского сейфа. Не заметно? А через миллиард лет — очень даже.
Вот это и есть излучение Хокинга. Квантовая диверсия. Вселенная сама себя обманула, и теперь чёрные дыры — больше не короли вечности.
Кто спорит: Эйнштейн против Квантов
Если представить, что физика — это семейка, то у неё два родителя. Один — Гравитация. Строгий, старой закалки, любит порядок, линейки и обед по расписанию. Второй — Квантовая механика. Не предсказывает, а намекает. У неё всё вероятно, возможно, потенциально. Тусовщица.
И вот эти двое никак не могут договориться, что делать с чёрной дырой. Гравитация говорит: «Она всё пожирает и точка». Кванты: «Да ладно, она просто плохо переваривает».
Излучение Хокинга стало их совместной… ну, пусть будет гипотезой.
Это как если бы строгий батя и его непредсказуемая подруга решили завести кота. И назвали его Чёрная Дыра. А потом спорили, надо ли его кормить.
Как долго живёт чёрная дыра?
О, вы готовы к числам, от которых закладывает уши?
Допустим, у нас чёрная дыра с массой Солнца. Чтобы полностью испариться, ей потребуется примерно 10 в 67-й степени лет. Это число, в котором больше нулей, чем в бюджете Голливуда за всю историю кино.
Если вы решите ждать, пока она исчезнет — приготовьте чаёк. Очень много чая. Вселенная уже успеет остыть, перегореть, отрастить седину и уйти на покой.
Но вот маленькие дыры — другое дело.
Гипотетическая дыра, весом как горный велосипед, испарится за доли секунды. И под конец — бабах! — выбросит столько энергии, что любой салют на Новый год покажется фейком.
Кстати, поэтому никто не боится, что адронный коллайдер случайно создаст чёрную дыру. Даже если вдруг — она исчезнет быстрее, чем вы успеете сказать: «Ого, а что это?»
Как уходит монстр? Очень красиво
Первые миллиарды лет — тишина. Излучение Хокинга тихонько отгрызает массу. Не спеша. Как мышь, которая грызёт сыр на складе галактических тайн.
Но потом становится весело. Чем меньше масса — тем быстрее дыра светится и теряет остатки себя.
И вот в какой-то момент она входит в «фазу финального шоу». За доли секунды с неё срывает шторку, квантовые процессы сходят с ума, и — бах! вспышка, энергетический всплеск.
На этом шоу, правда, никого не будет. К тому времени, когда дыра испарится, даже ближайшие нейтрино уйдут в отпуск.
А информация? Она пропала?
Вот вы кинули в дыру: дневник, плюшевого медведя, iPhone, рецепты бабушки и пару сожалений. Всё — исчезло?
Раньше считалось, что да. Но это как если бы вы уничтожили библиотеку, и все такие: «Ну, ладно, было и было».
А это нарушение всех законов физики. Информация не исчезает. Никогда. Даже если вы забыли пароль от почты в 2011-м — где-то он есть.
Так появился информационный парадокс. Он бесит всех. Особенно физиков. Они спорят, строят теории, моделируют. Некоторые говорят: всё записано на поверхности чёрной дыры, как татуировка на её коже. Другие уверяют: информация просто улетает с излучением, но мы пока не умеем читать.
А может, чёрные дыры — это аккуратные архивы, которые шифруют всё до последнего файла. Только ключ мы ещё не нашли.
7 вещей, которые точно стоит знать о чёрных дырах:
- Это не дырки. Это плотные объекты с бешеной гравитацией.
- У них есть граница — горизонт событий. За ней не возвращаются.
- Они могут испаряться. Из-за квантовых частиц.
- Это открытие сделал Стивен Хокинг. Почти случайно.
- Большие дыры живут дольше, чем сама Вселенная.
- Маленькие — исчезают быстро и эффектно.
- И самое важное: информация, возможно, не исчезает. Она просто играет с нами в прятки.
Финал
Чёрная дыра — это Вселенная, которая забыла, что должна что-то объяснять.
А если бы у вас был шанс заглянуть внутрь — вы бы рискнули?
Пишите в комментах 👇
Ставьте лайки 👍 — так вы даёте сигнал, что я всё делаю правильно, и хотите ещё больше космически безумных историй.
Вот еще интересная статья про черную дыру: