В 2020 году Нобелевскую премию по физике вручили ученым, разгадавшим секрет гигантской черной дыры, расположенной прямо в центре нашей галактики. Имена Роджера Пенроуза, Андреа Гез и Рейнхарда Генцеля гремели по всему миру. Их открытия показали, что в каждой галактике есть подобный объект, превосходящий Солнце по массе в миллиарды раз! Получается, что большая часть Вселенной состоит из этих самых черных дыр, а не из привычных нам звезд и планет. Кроме того, материя, возникшая из ничего во время Большого взрыва, снова превращается в ничто, поглощаемая гравитацией. Можно сказать, что нобелевские лауреаты объяснили, куда "исчезает" Вселенная.
Что же такое черные дыры, если говорить простыми словами?
Это области, где огромное количество вещества "упаковано" в крошечном пространстве. Из-за этого гравитация становится невероятно сильной, и материя "схлопывается" в точку с огромной плотностью, так называемую сингулярность. Все, что приближается к этой точке, обречено быть поглощенным. Даже свет не может вырваться из черной дыры, поэтому их так сложно обнаружить.
В одном из интервью Роджер Пенроуз упоминал о "предыдущих Вселенных". Он говорил об аномалиях в микроволновом фоне, оставшихся со времен образования нашей Вселенной. Эти аномалии выглядят как круги на воде от капель дождя.
По словам Пенроуза, эти круги — следы столкновений сверхмассивных черных дыр, существовавших в предыдущей Вселенной. Получается, что нашей Вселенной предшествовали другие миры. Пенроуз считает, что Вселенная — это конвейер: один мир погибает, схлопываясь, а затем сразу же возникает новый. Он отрицает существование параллельных вселенных, говоря о последовательной смене миров.
Чем же Пенроуз так важен для науки?
Он математически доказал, что черные дыры — это прямое следствие общей теории относительности Эйнштейна. Пенроуз также выяснил, что черные дыры окружены горизонтом событий. Все, что находится внутри этого горизонта, скрыто от внешнего наблюдателя. Чем больше масса черной дыры, тем больше ее горизонт событий.
Что произойдет с человеком, если он попадет в черную дыру?
Физик Кип Торн объяснил, что на полюсах черной дыры образуются вихри, вращающиеся в разные стороны. Когда они сталкиваются, возникают вибрации. Если человек упадет в черную дыру, то эти вихри разорвут его на части, так как они закручиваются в противоположных направлениях.
Самая большая сверхмассивная черная дыра, известная нам, находится в центре Млечного Пути. Она называется Стрелец А и находится в 26 тысячах световых лет от нас. Ее масса превышает массу Солнца в четыре миллиона раз.
Работа Пенроуза, Гензеля и Гез дала огромный толчок для дальнейших исследований в области космологии и квантовой физики.