Что будет, если ты окажешься в черной дыре

Наука предполагает, что чёрная дыра образуется в результате подходящего стечения обстоятельств при взрыве звезды.

Когда звезда просуществовала очень долго, её содержимое почти "выгорело", звезда разделяется на ядро и верхние слои, которые начинают раздуваться. Звезда увеличивается в размерах во много раз. Потом наступает момент, когда звезда быстро потухает. В этот момент её раздутые слои уже ничто не держит и они с огромной скоростью устремляются обратно к ядру звезды. Происходит столкновение страшной силы, которое вызывает сильнейший взрыв. В результате наружная часть звезды улетает в космос, а внутренняя часть, наоборот, сдавливается, стискивается.

Сдавливание приводит к тому, что всё вещество (все атомы) располагается настолько плотно, насколько это вообще возможно. Наверное, вы помните, что вещество состоит из атомов и расстояния между атомами огромные. Можно сказать, что обычно любая материя почти целиком состоит из пустоты. И лишь изредка там встречаются атомы.

Так вот, в результате удара, атомы спрессовываются как селёдки в бочке. Пустоты там никакой уже нет. Это - нейтронная звезда. Это очень экстремальный вид звезды и она тоже впечатляет. Но это ещё не чёрная дыра.

Чтобы образовалась чёрная дыра, удар должен быть ещё сильнее. Удар должен быть такой силы, чтобы атомы начали в буквальном смысле вминаться друг в друга. Такая сила, что у атомов нет никаких сил, которые могли бы этому сопротивляться. В результате атомы начинают проваливаться друг в друга. Теперь в одном месте находится 2 атома одновременно. Но нет никакого препятствия в том, чтобы с тем же усилием впихнуть туда третий атом, четвёртый, десятый, сотый. Так внутри звезды (вернее того, что осталось от звезды) возникает микроскопическая чёрная дыра. Причём этот процесс будет продолжаться, чёрная дыра будет расти и вскоре начнёт сама стремительно затягивать звезду (уже безо всякого дополнительного сжатия). Новая и новая масса проваливается в одну точку и ничто не способно это остановить. Очень скоро (я не знаю точно, но, наверное, в считанные секунды, может быть, минуты, часы) всё, что осталось от звезды исчезает внутри чёрной дыры.

Подводя итоги. Чёрная дыра - это результат такого удивительного явления, что (если вначале очень сильно постараться), по видимому, можно впихнуть сколько угодно вещества (тонны, миллиарды тонн, миллиарды миллиардов тонн) в микроскопический объём пространства размером с один атом. Эта яма никогда не наполнится, она бездонная. Причём, стоит даже небольшому количеству вещества провалиться в одну точку, как оно (благодаря закону притяжения) начинает уже само, без всяких усилий притягивать и утягивать внутрь всё вокруг.

Можно было бы сказать, что размеров у чёрной дыры нет. Её размер - это точка, бесконечно маленький размер. Но в науке сложилась традиция, что размерами чёрной дыры считается "горизонт событий". Это такая воображаемая сфера вокруг чёрной дыры, при попадании внутрь которой назад дороги уже нет: гравитация там столь сильна, что ничто не способно вылететь обратно наружу, поэтому мы не можем знать, что там внутри. Поскольку вылететь не может даже свет, горизонт событий выглядит со стороны как абсолютно чёрная сфера (видимо, отсюда и название "чёрная дыра"). Чем большую массу имеет чёрная дыра (чем больше в неё провалилось вещества), тем сильнее её гравитация, тем больше размеры этой сферы (горизонта событий). Очень большие чёрные дыры имеют массу миллионов Солнц и размеры, сравнимые с размером орбиты Земли вокруг Солнца (такая чёрная дыра находится в центре нашей галактики). Маленькие чёрные дыры могут иметь массу 3-5 Солнц и размер в несколько десятков километров.

Ни люди, ни спутники (по крайней мере те, что сделаны человеком) в чёрные дыры не падали, потому что ближайшая чёрная дыра находится очень далеко. В солнечной системе чёрных дыр нет.

Если в чёрную дыру упадёт космонавт, то он погибнет. Наступит момент, когда из-за невероятно сильной гравитации его нижняя часть тела оторвётся от верхней. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока космонавт не разделится на атомы. Одновременно с этим, с боков гравитация будет, наоборот, сдавливать его и, в конце-концов, расплющит в ниточку атомов. Эти атомы продолжат лететь к центру чёрной дыры.

Но всего этого мы уже не увидим. Если чёрная дыра достаточно большая, то (глядя со стороны) мы увидим, как космонавт подлетает к горизонту событий, его образ замирает, тускнеет и растворяется в абсолютной черноте. Хотя если чёрная дыра маленькая, то космонавт, скорее всего, погибнет (по тем же причинам) ещё до того, как долетит до чёрной дыры (до горизонта событий).

P. S. Ради простоты описания мною были допущены некоторые небольшие неточности, которые не влияют на общую идею сказанного.

Чёрные дыры пользуются непреходящей популярностью в современной культуре. Вряд ли какой-то другой тип космических объектов (кроме астероидов и метеоритов, конечно) привлекает к себе такое количество исследователей и просто интересующихся космосом. Интерес к чёрным дырам подогревают и адронный коллайдер, и недавнее открытие гравитационных волн.

Как раз в связи с последним открытием можно утверждать, что чёрные дыры всё-таки существуют. А значит, мы с ними вполне можем встретиться. Астрофизик Кевин Пимбблет (Kevin Pimbblet) из Халлского университета в Великобритании рассказал, что произойдёт, если в чёрную дыру начнёт падать наша планета. По мнению Пимбблета, существует несколько сценариев развития событий.

Самым интересным и сложным для представления и понимания стал сценарий под названием «спагеттификация». Рассмотрим этот процесс поближе.

Часть нашей планеты, находящаяся ближе к чёрной дыре, будет притягиваться несколько быстрее. Так вещество начнёт постепенно перетекать тонкой струйкой в сторону чёрной дыры, становиться всё тоньше и длиннее. В итоге Земля приобретёт форму бесконечно длинной нити, которая исчезнет из поля зрения на границе горизонта событий. То же самое произойдёт и со всеми объектами на планете. И уже потом, через достаточно большое время, чёрная дыра затянет всё вещество, из которого состоит Земля.

Как будут работать органы чувств человека в это время - неизвестно. Вполне возможно, что при попадании в чёрную дыру земляне не заметят ничего необычного. По крайней мере, если это будет очень крупная чёрная дыра - так уж работает физика горизонта событий.

Другой сценарий предполагает менее оригинальное и более однозначное развитие событий. Если чёрная дыра будет располагаться в центре квазара, планета будет сожжена ещё на подходе. И говорить о каких-либо уникальных физических процессах в данном случае не приходится.

Ну а последний сценарий, предложенный Пимбблетом, кажется совсем фантастичным. По мнению учёного, существует некоторая вероятность, что в результате притяжения Земли чёрной дырой планета не исчезнет навсегда. Нет, известная нам планета будет уничтожена. Но вместо неё появится некая «голограмма», неточная копия.

К сожалению, все варианты сейчас представляют собой неподтверждённые гипотезы. Слишком мало мы знаем о чёрных дырах. Благодаря исследованиям, проведённым при помощи гигантского интерферометра LIGO, мы знаем только, что они существуют. Но что находится в чёрной дыре, за горизонтом событий, и способен ли это представить оперирующий трёхмерным пространством мозг человека - остаётся одной из самых интересных загадок современной науки.

Профессор Университета Халла в Великобритании Кевин Пимбблет назвал весьма вероятной возможность затягивания Земли черной дырой и рассказал, что в таком случае должно произойти.

Черная дыра - это настолько плотная область пространства, что даже свет и его кванты не могут преодолеть гравитационное притяжение этой области. Ведь чем плотнее объект, тем более сильное у него гравитационное поле. Граница черной дыры имеет отдельное название - горизонт событий. То, что происходит около горизонта событий, является большой тайной. Астрофизики, несмотря на многолетние исследования, могут только лишь предполагать те или иные его свойства.

Существует теория, согласно которой черные дыры могут превратить все что угодно в «спагетти». По этому поводу даже придуман специальный термин - «спагеттификация». Данный астрофизический термин обозначает сильное растяжение объектов по вертикали и горизонтали, что вызывается большой приливной волной в гравитационном поле.

Как отметил преподаватель физики, это одна из проблем, которая не позволяет изучать черные дыры в практическом смысле. Тело гипотетического астронавта по мере приближения к центру черной дыры будет растягиваться, приобретая форму спагетти или лапши. Это же касается и любых других объектов, которые приближаются к горизонту событий.

Так что же случится, если черная дыра появился из ниоткуда рядом с Землей?

Гравитационные эффекты заставят планету растягиваться все больше и больше, пока та не превратится в поток субатомных частиц, которые затянет в черную дыру. Таким образом, гибель человечества была бы неизбежна.

В то же время, отмечает ученый, мы могли бы и вовсе не заменить нашего попадания в черную дыру.

Дело в том, что черные дыры замедляют время внутри себя. Приближаясь к ней или находясь на горизонте событий, человек почувствовал бы, как время замедляется, а часы начинают отсчитывать секунды все медленней и медленней.

Кроме того, в черной дыре есть масса предметов с другим смещением во времени, и теоретически человечество на затягиваемой в дыру планете могло бы наблюдать космические объекты, которые угодили туда ранее.

Как отметил специалист, при попадании в сверхмассивную черную дыру мы могли бы и вовсе ничего не заметить как минимум в течение небольшого отрезка времени. Причем этот отрезок в субъективной реальности мог бы тянуться до бесконечности.

Так что человечество на Земле, если ее вдруг начнет затягивать в черную дыру, будет жить хотя бы в виде голограмм. Об этом рассказал ученый в журнале The Conversation .

Пимбблет уточнил, что люди должны быть очень невезучими, чтобы оказаться в черной дыре.

Чёрные дыры пользуются непреходящей популярностью в современной культуре. Вряд ли какой-то другой тип космических объектов (кроме астероидов и метеоритов, конечно) привлекает к себе такое количество исследователей и просто интересующихся космосом. Интерес к чёрным дырам подогревают и адронный коллайдер, и недавнее открытие гравитационных волн.

Как раз в связи с последним открытием можно утверждать, что чёрные дыры всё-таки существуют. А значит, мы с ними вполне можем встретиться. Астрофизик Кевин Пимбблет (Kevin Pimbblet) из Халлского университета в Великобритании рассказал, что произойдёт, если в чёрную дыру начнёт падать наша планета. По мнению Пимбблета, существует несколько сценариев развития событий.

Самым интересным и сложным для представления и понимания стал сценарий под названием «спагеттификация». Рассмотрим этот процесс поближе.

Часть нашей планеты, находящаяся ближе к чёрной дыре, будет притягиваться несколько быстрее. Так вещество начнёт постепенно перетекать тонкой струйкой в сторону чёрной дыры, становиться всё тоньше и длиннее. В итоге Земля приобретёт форму бесконечно длинной нити, которая исчезнет из поля зрения на границе горизонта событий. То же самое произойдёт и со всеми объектами на планете. И уже потом, через достаточно большое время, чёрная дыра затянет всё вещество, из которого состоит Земля.

Как будут работать органы чувств человека в это время - неизвестно. Вполне возможно, что при попадании в чёрную дыру земляне не заметят ничего необычного. По крайней мере, если это будет очень крупная чёрная дыра - так уж работает физика горизонта событий.

Другой сценарий предполагает менее оригинальное и более однозначное развитие событий. Если чёрная дыра будет располагаться в центре квазара, планета будет сожжена ещё на подходе. И говорить о каких-либо уникальных физических процессах в данном случае не приходится.

Ну а последний сценарий, предложенный Пимбблетом, кажется совсем фантастичным. По мнению учёного, существует некоторая вероятность, что в результате притяжения Земли чёрной дырой планета не исчезнет навсегда. Нет, известная нам планета будет уничтожена. Но вместо неё появится некая «голограмма», неточная копия.

К сожалению, все варианты сейчас представляют собой неподтверждённые гипотезы. Слишком мало мы знаем о чёрных дырах. Благодаря исследованиям, проведённым при помощи гигантского интерферометра LIGO, мы знаем только, что они существуют. Но что находится в чёрной дыре, за горизонтом событий, и способен ли это представить оперирующий трёхмерным пространством мозг человека - остаётся одной из самых интересных загадок современной науки.

Нашей планете практически ежедневно предсказывают сразу по нескольку «апокалипсисов» - от уничтожения посредством ядерной войны до глобального голода, не менее глобального потепления (хотя пока наблюдается совсем иное) и так далее. Важное место в этих прогнозах конца света занимает «угроза из космоса», в частности, от действия черных дыр.

По версии разных учёных и не только их, на нас может упасть астероид, Луна, комета, с нами столкнётся другая планета и так далее. Часть этих прогнозов даже условно реалистичны – всё-таки объекты во Вселенной действительно имеют свойство сталкиваться, они постоянно в движении, да и астероид, например, на нашу планету действительно в своё время падал.

Однако временные рамки всех этих катастроф сильно преувеличены – если Земля с чем-то и столкнётся, то точно не через десять лет и даже не через сто, как это активно прогнозируют, а минимум через пару тысяч лет, а то и через миллионы-миллиарды. Всё-таки расстояния между объектами во Вселенной огромные, поэтому уже для того, чтобы на нас что-то упало, ему нужно сначала до нас добраться, да ещё и так свой курс спланировать, чтобы точно на Землю попасть, а это, в виду достаточно небольшого в сравнении с другими объёма нашей планеты, а также нахождении вокруг и множества иных планет и звёзд, крайне сложно. Астероид может лететь на Землю, но пролететь и мимо нас, как часто и происходило.

Кроме феноменального предсказания «падучести» чуть ли не всего космоса на нашу родную планету, любители апокалипсисов предсказывают ещё и конец света из-за того, что Землю может затянуть в чёрную дыру. Прежде всего, стоит отметить: если чёрная дыра хотя бы теоретически до нас доберётся, то это случится не раньше, чем через две тысячи лет, если не через миллионы.

Что такое вообще чёрная дыра? Это такая область пространства и времени, обладающая невероятным гравитационным притяжением, из которой, если уж затянуло туда, ничто не выберется. Хотя гравитация имеет отношение к физике, однако считается, что внутри этой штуки никакие законы не действуют.

Если теоретически предположить, что человек попадёт внутрь дыры, то его не разорвёт на мелкие кусочки и даже не раздавит, как можно было бы предполагать. Считается, что пространство в этой штуке настолько сильно искривляется, что может существовать две реальности. В одной вы сгорите на месте, а в другой проникнете вглубь чёрной дыры вполне себе в добром здравии.

Теоретически, чёрная дыра может быть исходом любой массивной звезды. То есть, в своё время в неё может превратиться даже наше Солнце. Однако для этого ему нужно сначала полностью остыть, стать белым карликом, потом взорваться, образовать сверхновую – и остаток от этой сверхновой коллапсирует в чёрную дыру. Однако не факт, что Солнце вообще в эту дыру превратится – у учёных есть сомнения, достаточно ли вообще у нашей звезды массы для прекращения. Возможно, всё закончится только на белом карлике. Однако даже если и не закончится, Земле это уже грозить не будет – по наиболее вероятным прогнозам, наша планета сгорит, когда Солнце сильно нагреется и увеличится в размерах, а это вообще состоится через несколько миллиардов лет. Соответственно, белый карлик будет иметь место ещё позже. Таким образом, Солнце, как ближайшая теоретическая чёрная дыра, человечеству точно не угрожает.

Могут ли угрожать более близкие черные дыры, существующие сейчас? С большой долей вероятности можно утверждать, что такая угроза отсутствует. Даже от выше описанных астероидов у Земли погибнуть и то больше шансов.

Дело в том, что чёрная дыра – это невероятно массивный объект. Он больше большинства звёзд, даже самых крупных. Чтобы вообще что-то в себя засосать, этой космической природной махине нужно хотя бы приблизиться, а незаметно это сделать никак не получится. Причём нужно ещё и умудряться воздействовать на то, что нужно засосать, влияя через гравитацию, чтобы объект таки смог притянуться, да и объекты просто так не выбираются, как товары в магазине. Чёрная дыра загребает в себя всё сразу, дотягиваясь до того, что, по сути, ближе.

Наша же Солнечная система далеко не соседствует с чёрной дырой. Ближайшая из этих гигантских гравитационных искривляющих штук расположена в центре нашего Млечного пути, то есть, нашей Галактики. Собственно, так в большинстве галактик, и, что самое характерное, вокруг чёрной дыры-то всё и вращается, блуждая возле неё, только на определённом расстоянии.

Солнце тоже вращается вокруг этой дыры, однако даже один полный оборот наша звезда делает за 250 миллионов лет, учитывая скорость 220 километров в секунду. Для сравнения, Земля в составе Солнечной системы успела преодолеть это расстояние только 25-30 раз за всё своё существование. Как можно понять, связано это с тем, что Солнце расположено далеко не в центре, а практически «на задворках» нашей Галактики, на внутреннем крае рукава Ориона, на окраинной части Сверх скопления Девы. Если точнее и конкретнее, то до центра по условной черте нашей звезде примерно 25 световых лет.

Таким образом, до Земли чёрная дыра дотянется очень не скоро. Кроме того, есть вероятность, что такие образования со временем, спустя миллиарды лет, вообще рассасываются и распадаются, некоторым образом испаряются. Вполне возможно, что и с дырой во Млечном пути такое произойдёт. Правда, потом появится необходимость в новой чёрной дыре, чтобы обеспечивать движение в галактике, и, возможно, примерные параметры звёзд вообще изменятся, перейдут на новую орбиту и так далее, чтобы снова получить свой гравитационный центр, что может обернуться и катастрофой для части из них, но по поводу того, когда это вообще случится, учёные даже ничего не прогнозируют: слишком уж большие цифры могут оказаться.

Ирина Летинская