Черные дыры

Много разного было сказано о черных дырах. Об их необычайности, загадочности и устрашающей мощи. Но что же действительно это такое?

Доподлинно это не известно никому. Однако, некоторые наблюдаемые данные имеются. Учёные говорят, что черные дыры имеют огромную массу. Что они «чёрные», то есть совсем не отражают свет. Так же ходят слухи, что внутри чёрной дыры любая материя исчезает бесследно. Кто-то утверждает даже, что эти объекты «ведут» в другую часть вселенной или даже в иную вселенную (что конечно же не доказано).

Если не вдаваться в мифологию и попытаться проанализировать имеющиеся наблюдения — то можно сделать несколько следующих выводов:

1. поскольку черная дыра имеет огромную массу при сравнительно небольших размерах — значит она имеет очень большую плотность (назовем «сверх плотностью«);

2. сверхплотное тело обладает сверх-высокой гравитацией, согласно закону всемирного тяготения;

3. сильная гравитация воздействует, в том числе на фотоны света;

4. тело, обладающее сильной гравитацией — способно притянуть к себе другие тела и даже разрушить их.

Предположим, что черные дыры действительно существуют. Если они не «магические» создания — то они состоят из материи. По одной из версий астрофизиков — минимальная масса черной дыры равна трем массам Солнца и по геометрическим размерам она сравнима с астероидом (то есть в диаметре несколько километров). Так же есть понятие «гравитационного радиуса«: например гравитационный радиус Земли равен около 2 сантиметров (то есть, если бы планета Земля стала бы черной дырой (при нынешней её массе) — то она имела бы размер 2 сантиметра.

Вот этот пример и рассмотрим. Некое тело, размером 2 сантиметра и массой, равной массе Земли. Какой формы было бы это тело? Вероятно, шарообразной (любая другая форма достаточно хрупка и сломается под собственным весом). Из чего бы оно состояло? Если все-же из материи — то, наверно не из атомов. Атомов потребовалось бы слишком много, чтобы «добрать» до массы Земли — и они бы не уместились в диаметре 2 сантиметров. Ну хорошо. Внутри любого атома имеется довольно много пустот, значит, если разобрать атом на более мелкие части — то есть возможность «сложить» их более компактно. Мало того, эти части (протоны, нейтроны — да и электроны) — можно тоже разобрать (теоретически): в них тоже есть огромное количество «пустот». Нейтрино — это материя? Материя. А позитрон — тоже материя. Если тело состоит даже из самых мелких «кварков» — а не из атомов — оно всё равно состоит из материи.

Идем дальше. Если мы имеем маленький шарик, состоящий из очень и очень мелких частиц, которые так сильно прикреплены друг к другу силой тяготения — что это тело будет являться к тому же сверхпрочным, ведь эти частицы практически невозможно ничем сдвинуть; их так же не возможно «раздробить» — ведь они и так, практически самые мелкие. Что этот сверхпрочный шарик, обладающий сверхбольшой силой тяготения сделает с любым «обычным» телом? Притянет к себе вплотную и раздавит. Причём, не просто «размелет в муку» — но и «раздробит» все атомы, а возможно и все более мелкие частицы, из которого состояли атомы вещества, оказавшегося неподалеку от этого сверхплотного «шарика».

Для наглядности: имеем тело, размером с ягоду вишни, массой сравнимой с Земным шаром. Висит эта «вишенка» в межзвёздном пространстве неподвижно (или же медленно движется вместе с галактикой). И вот, поместили рядом с ней яблоко. Что произойдет? Яблоко быстро начнет приближаться в «вишенке». Да, именно яблоко будет двигаться, хоть оно и больше в размере: наш сверхплотный шарик, хоть и мал — тяжелее на столько, что даже трудно себе представить. Вот, яблоко стремительно понеслось в сторону «вишенки» — и начало распадаться ещё на подлете, ведь ближняя сторона яблока будет испытывать бОльшую гравитацию, нежели другие его части. В общем, оно превратится в тонкую струю жидкости ещё до того, как коснется сверх массивного тела. Что потом? Атомы будут по очереди достигать поверхности сверхпрочного шарика, электроны слетать с орбит — а ядра лопаться.

Внутри ядра атома находятся протоны, которые будучи одноимённо заряженными частицами очень сильно отталкиваются друг от друга. Если ядро расколоть (а сделать это очень и очень трудно) — то изнутри высвобождаются огромные ядерные силы: именно на этом основан принцип атомной бомбы и вообще ядерной реакции. Однако, сил черной дыры, по всей вероятности вполне достаточно, чтобы ядро расколоть — но протонам не дать разлететься. А после этого, возможно даже расколоть и оболочки протонов и нейтронов. Откуда такая сила у этой «вишенки»? У нее же масса сравнима всего лишь с массой планеты Земля, а не с Солнцем или звездой Бетельгейзе?

Все дело как раз в размерах. Закон всемирного тяготения гласит, что гравитация пропорциональна массе и обратно-пропорциональна квадрату расстояния. У нашей планеты, например — масса велика: но центр масс находится на расстоянии 6400 километров от её поверхности. Да, мы можем свободно стоять на поверхности Земли и держать яблоко в руках. Ничего особенного не происходит ни с нами, ни с яблоком. Но это только потому, что центр масс находится за тысячи километров от нас. И кроме того, не вся земля (масса) находится вертикально под нашими ногами: большая её часть располагается по сторонам (ведь размер Земного шарика огромен)! А то, что находится «не под ногами» — конечно тоже притягивает, но уже слабее, потому, что под углом: то есть силу тяготения следует умножить на косинус этого угла (а он всегда меньше единицы).

Размер имеет решающее значение. Планета Уран, например в 15 раз тяжелее Земли — но сила тяжести на поверхности Урана меньше земной (потому, что Уран в 60 раз больше в объёме). Если бы Луна состояла из золота — она все равно была бы легче земли во много раз — но сила тяжести на поверхности Луны стала бы больше земной. Можно только попытаться себе представить, какая гравитация должна быть у шарика, который имеет массу Земли — но почти в миллиард раз меньше её в размере…

Итак, наша «вишенка» с лёгкостью засосала яблоко. Яблоко бесследно исчезло. А увеличилась ли при этом в размере сама вишенка? Очевидно, да. А! (скажут некоторые конспирологи)! Вот, вот! А наблюдаемые чёрные дыры «втягивают» целые планетные системы! И не увеличиваются! Значит, там другой принцип, значит материя «улетает» по пространственному тоннелю в другую вселенную!!! Ну, тут следует просто посмотреть на порядок величин. Насколько увеличится «вишенка» в размере после поглощения яблока? А насколько велико яблоко, по сравнению с Земным шаром? (ведь в маленькой вишенке «спрессовано» столько же вещества, сколько его есть на всей Земле)! Насколько больше станет Земля, если привезти откуда-нибудь одно яблоко и положить на её поверхность? Разницу не зафиксирует ни один самый современный прибор. Так вот, эта самая вишенка сможет «засосать» тысячу тонн яблок — и при этом её размер или масса не увеличатся даже на одну сотую процента. Если бы черная дыра имела массу Солнца и диаметр порядка одного километра — то поглотив все планеты нашей Солнечной системы, их спутники, а так же все астероиды и кометы — эта черная дыра увеличилась бы в размере меньше, чем на один процент! Никакой «магии» — одна физика.

Ну ладно. А почему, так называемые «активные» черные дыры имеют вокруг себя «водоворот» из огненно-яркой плазмы? Вернемся к «вишенке» и»скормим» ей, на этот раз не яблоко — а например арбуз. Причём сделать так, чтобы этот арбуз не стоял на месте — а летел с некоторой скоростью около сверх массивной «вишенки». Приблизившись на расстояние, ну например — ста метров к вишенке — арбуз окажется раздавлен, на этот раз не только гравитацией — но и собственной инерцией. Он тоже превратиться в струю жидкости или даже газа — но эта струя будет не прямая, а слегка изогнутая. Черная дыра эту струю конечно потянет к себе — но на этот раз по спиральной траектории. Теоретически, движение по спирали может быть почти бесконечным: гравитация массивного тела разгонит частицы бывшего арбуза до такой круговой скорости, при которой инерция движения сравняется с тяготением (условия орбитальной невесомости). Однако абсолютное равновесие вряд ли возможно, более вероятно, что каждая частица будет двигаться по своей собственной эллиптической траектории, при этом неизбежны столкновения частиц и выделение тепла в результате трения. А поскольку эти столкновения происходят не на поверхности черной дыры (которую ещё называют «горизонтом событий») — а на некотором расстоянии от нее — то свет, и даже более тяжёлые частицы вполне имеют возможность покинуть «цепкие гравитационные объятия» этого небесного «монстра».

Ни у кого не вызывает сомнений, что черная дыра — чрезвычайно мощная вещь. Она способна создать огромное количество энергии, даже большее, чем звезда той же массы, лишь с той разницей, что для производства энергии черной дыре нужно «скармливать» обычную материю. «Обычной» же материи во вселенной предостаточно. Забрасывай в небольшую черную дыру в микроскопическом количестве обычный песок или камни — и получай колоссальное количество тепла и света! Если бы была возможность иметь такой шарик из сверхплотной материи в хозяйстве — все энергетические проблемы были бы решены.

А насколько опасны черные дыры? В научно-популярных фильмах и познавательных статьях черную дыру преподносят как коварного монстра, который пожирает все на своем пути и от которого не возможно скрыться. Какую же на самом деле опасность может представлять шар из сверхплотной материи?

Попробуем рассмотреть черную дыру с массой, равной Солнцу. Для наглядности даже установим её в то место, где находится наше Солнце (то есть заменим его черной дырой). Речь не идет конечно о том, что наше солнце вдруг превратилось в черную дыру путём взрыва Сверхновой (предполагается, что это самый распространенный способ образования черных дыр — взрыв сверхновых звезд). Просто, уберем солнце — а вместо него поставим шар, диаметром около одного километра, состоящий из сверхплотной материи, причем сделаем так, чтобы центр масс не изменился. Что произойдет с планетами Солнечной системы, в том числе с Землей? Не правильно! Ничего не произойдет. Ну, верней, не то что бы совсем ничего — но ничего серьёзного. Они будут двигаться по своим орбитам, без изменения. Ни кто ни кого не «сожрет». Свет, правда, перестанут получать планеты. И тепло перестанут. Позамерзают жидкости и газы (правда, не все). На земле через несколько недель начнется ледниковый период — но все это не последствия деятельности черной дыры — а последствия отсутствия Солнца. А какая опасность от этой черной дыры? Если астронавты вдруг решат полететь далеко в космос и долетят до того места, где раньше был самый центр Солнца — то им, само собой не поздоровится. Однако же, им удастся продвинуться намного дальше, чем если бы в этом месте действительно находилась наша звезда. К Солнцу например, не возможно подлететь ближе, чем на десять миллионов километров: начнет плавиться любой металл. А радиус «пагубного» действия сверхплотного шарика той же массы, что и Солнца — намного скромнее: на расстоянии одного миллиона километров астронавтам не будет угрожать опасность (космический корабль будет просто вращаться с большой скоростью вокруг этого объекта, а сойти с такой орбиты в общем то так же легко, как и с любой другой орбиты вокруг Солнца).

Если дыра более существенной массы, чем солнце — то её поле тяготения распространяется намного дальше. Но не всякое тяготение опасно. Есть довольно уверенное утверждение учёных, что в центре чуть ли не каждой галактики расположена сверх массивная черная дыра. В центре нашей, например — тёмный объект, массой в два миллиарда солнечных масс. Наше Солнце (и все мы) движется по криволинейной траектории благодаря, в том числе гравитации этого объекта, и, как показала практика — это притяжение нас до сих пор не убило.

А если (чисто гипотетически) существовал бы сгусток сверхплотного вещества, массой всего лишь в сотню тысяч тонн (масса микроскопическая, по сравнению со звездами или планетами)? Такая черная дыра имела бы размер пылинки и её можно было бы рассмотреть только через толстую лупу (верней не её саму, а тень, которую бы она отбрасывала). Представим, что такой объект висит себе в околоземном космосе, обращаясь вокруг земли по круговой орбите. Что произошло бы с астронавтом в скафандре, который решил бы приблизиться к такой черной дыре? На расстоянии пары сотен метров он, возможно почувствовал бы слабое тяготение, которое заставило бы его медленно двигаться вокруг этого объекта по круговой или эллиптической орбите. Никакого серьёзного воздействия на своё тело он бы не обнаружил. Если он решит приблизится с этому сверх массивному телу (например, с помощью портативного реактивного двигателя) до расстояния нескольких метров — то начнет ощущать серьёзные перегрузки в критических точках эллиптической орбиты. Ему придется свернуться в клубок, чтобы легче перенести сильную гравитацию — в противном случае его тело будет в прямом смысле ломать, поскольку разные части тела находятся на разном расстоянии от источника сильной гравитации и будут пытаться вращаться вокруг массивного тела по разным траекториям. Вытягивать руку в сторону источника тяготения было бы категорически запрещено инструкцией по технике безопасности, так же, как и подлетать ближе определённого критического расстояния. И это при том, что объект имеет размер едва различимой пылинки.

Может ли существовать такая черная дыра, которой можно безопасно коснуться? Схватить её за горизонт событий, так сказать — голыми руками? Теоретически может. Если её масса будет всего несколько килограмм и она будет иметь нано-метрические размеры. В руки её взять не удастся: она на столько мала, что легко пройдет сквозь тело. Человек проведет рукой по тому месту, где находится микроскопическая дыра — и ничего не почувствует: мельчайшее сверхплотное тело повредит лишь пару-тройку атомов руки и почти не сдвинется с места (имеется в виду, что этот объект находится в вакууме и в невесомости). Но если задержать руку или иную часть тела так, чтобы черная дыра некоторое время оставалась внутри организма — то будет иметь место небольшое жжение. Это, кстати могло бы иметь даже терапевтический эффект в том случае, если требуется удалить не нужные ткани организма без операционного вмешательства.

Можно ли иметь маленькую черную дыру на Земле (например в земной лаборатории)? В этом есть большая сложность. Если «дыра» слишком маленькая, то её не возможно будет ни в чем удержать (проникнет между атомами любой лабораторной посуды, сквозь пол, сквозь бетон, через горную породу земной коры, сквозь мантию — и остановится в центре масс Земли (то есть в самом её центре). Если она будет намного больше атомов веществ и не сможет легко «проскользнуть» между ними — то все равно произойдет то же самое, только с серьёзными разрушениями: черная дыра «прорубит» себе путь через любое вещество и быстро погрузится в самые недра. Удержать сверхплотную материю с помощью каких-нибудь сильных электромагнитов вряд ли удастся: скорей всего она не «восприимчива» к магнетизму. Может быть удастся её «притянуть» к какому-нибудь очень тяжёлому материальному объекту — например к большому железному шару, расположенному над ней — и тогда сверхплотная крупинка «прогрызет» себе путь в середину этого шара, останется там и будет разъедать его изнутри, вырабатывая энергию (шар будет разогреваться все сильнее). Может быть есть возможность удержать черную дыру от погружения в недра земли с помощью направленной струи вещества (например, на водяной струе, или на струе из песка). Самое лучшее, что можно было бы придумать для хранения черных дыр в земных условиях — это камера с «невесомостью» (но таковая, к сожалению пока не придумана).

Понятно, что «упущенная» черная дыра, которая провалилась сквозь землю (в прямом смысле слова) — потеряна навсегда: достать её из центра земли нет никакой возможности. Но может ли она принести этим самым вред самой планете? Ответ утвердительный. Она несомненно превратит планету в черную дыру. Но как скоро это произойдет? Наблюдаемые во Вселенной активные черные дыры, в частности Квазары, по словам учёных — существуют сотни миллионов, а то и миллиарды лет. Поглощение материи и переход её в сверхплотную материю (в материю черной дыры) происходит довольно медленно. Виной этому — инерция. Черная дыра в том, что касается гравитации — ничем не отличается от любого другого материального тела. У всех тел есть гравитация. У массивных тел — большая, у лёгких — маленькая. Солнце, вон — обладает огромным тяготением. Земля упала на него? Нет. Почему? Инерция! И другие планеты системы тоже крутятся с начала веков. Вероятно, какие-то и упали. И постоянно что-то падает — но в основном всякая «мелочь». И на землю что-то падает каждый день — но основной спутник, Луна — падать и не собирается, и говорят, что Луна наоборот отдаляется и в будущем вообще улетит. Если что-то серьёзное произойдет — например, луна столкнется с другим объектом — то может быть она и упадет — но вероятность такого исхода — ничтожна. Черная дыра тоже, оказывает на близлежащую материю гравитационное воздействие, и эта материя начинает двигаться вокруг черной дыры, развивая инерцию кругового движения, вектор силы которой направлен противоположно силе тяготения.

Перед тем, как материя окажется поглощена чёрной дырой — она очень долго вращается вокруг нее. Конечно, столкновения частиц происходят намного чаще, чем в Солнечной системе или в галактике — о чем свидетельствует сильно нагретая «аура», сопровождающая активно поглощающие черные дыры. Но возможности даже этого «чёрного монстра» ограничены: невозможно «размолоть» все атомы, которые упали на «горизонт событий» мгновенно; на испепеление каждого слоя атомов требуется время, которое следует умножить на количество слоев этих атомов (либо других частиц). Черная дыра очень мала в объёме (по сравнению с обычной материей), а значит этот самый горизонт событий имеет довольно малую площадь поверхности. Если сверхплотная материя, размером с атом и массой равной миллиарду атомов покроется со всех сторон атомами «обычной» материи — то потребуется всего десяток атомов, чтобы накрыть полностью горизонт событий. Допустим, что все эти атомы она сможет растереть за секунду. Тогда, чтобы «размолоть» миллиард атомов (и стать в два раза больше) — потребуется сто миллионов секунд (ну, или чуть меньше, ведь она при этом будет постепенно расти). И это в том случае, если атомы вещества будут послушно ложиться на горизонт событий (а инерция будет препятствовать им это делать). Следовательно, если гипотетическая «черная дырочка» и провалится внутрь нашей планеты — в нашем распоряжении все-же будет пара десятков миллиардов лет. Превращение планеты в черную дыру начнется с её разогрева и увеличения в объёме.

А может в недрах нашей планеты уже есть маленькая черная дыра (кто знает)? Может именно она поддерживает ядро в огненно-жидком состоянии, в результате чего имеет место вулканическая активность? Ведь некоторые планеты проявляют такую активность, а некоторые нет? Есть такие, в которых ранее была активность — но потом иссякла, да. Однако, можно сделать предположение, что активность недр планет может быть вызвана как наличием черной дыры, так и другими факторами (например, «приливным» движением почвы из-за эллиптической орбиты или ещё чем-то). Ещё может быть такое, что черная дыра, попавшая внутрь твёрдого шарообразного тела уничтожила самый центр и осталась висеть в равновесной невесомости центра масс: в неактивном состоянии она могла бы просуществовать бесконечно долго. Это, конечно просто теория! Но может Солнце и другие звезды имеют в своих недрах довольно много сверхплотной материи, по этому они производят много энергии? Интересно, если бы мизерные черные дыры действительно существовали, как их можно было бы добыть?

Для этого есть два способа. Первый наиболее вероятный — но и наиболее сложный: искать в центрах масс звезд, планет и малых планет (особенно тех, которые выделяют собственное тепло). Второй способ легче, но вероятность успеха ниже: создать. Рассмотрим второй способ. Как (по версии астрофизиков) обычно образуются черные дыры? Путём взрыва сверхновых звезд. Не каждый взрыв сверхновой звезды приводит к образованию черной дыры — но в некоторых случаях они все же образуются в результате таких взрывов. Значит, если инициировать достаточное количество подобных взрывов — когда-нибудь повезет и в центре взрыва может образоваться сверхплотная материя. Остается только вопрос: каким образом можно вызвать эти взрывы?

Взрыв сверхновой звезды может и имеет сложную причину — но процесс образования черной дыры представляет собой ни что иное, как столкновение частиц материи. Энергия такого столкновения должна быть такова, чтобы раскололись атомы и, возможно другие субатомные частицы — чтобы в результате появилось хотя бы небольшое количество сверхплотной материи. Если этого «сверхплотного порошка» будет достаточно для того, чтобы суммарная гравитация сверхплотной материи могла «крошить» атомы другой, обычной материи — то можно считать, что цель достигнута. Нужно, чтобы образовавшаяся черная дыра могла самостоятельно «кормиться» и увеличиваться в размере. Предположим, к примеру, что средний атом вещества нужно расколоть на тысячу одинаковых частиц — тогда получится сверхплотная материя. Эти тысяча мелких частиц слипнуться в результате гравитации — и получится черная дыра. Она будет настолько маленькой, что её масса будет равна массе среднего атома. Если рядом с ней будет другой «средний» атом — то она вряд ли сможет его расколоть. Сил будет явно не достаточно. Она, возможно облепит себя атомами близлежащей материи — но на этом все и закончится. По этому, такое мизерное количество сверхплотной материи нельзя назвать полноценной черной дырой: она не сможет «засасывать» материю, не сможет кормиться и увеличиваться в размере. И никакой энергии не выработает. Толку от нее — ноль. Нужно, чтобы сверхплотной материи было побольше, тогда собравшись воедино — такая материя сможет быть активной. Некоторые физики говорят о том, что слишком мелкие черные дыры имеют обыкновение «испаряться» — что, в принципе противоречит закону Всемирного тяготения: возможно они имеют в виду не ту «сверхплотную материю», о которой здесь ведется речь.

Но вполне возможно, что сверхплотную пыль можно собрать или накопить. То есть произвести небольшую порцию, затем ещё порцию и так далее, пока не накопится достаточное количество материала, чтобы получилась черная дыра. Но каким образом можно «размолоть» атом? Очевидно, разогнать два атома и столкнуть их друг с другом. То есть, нужен коллайдер или ускоритель, в который разгоняет частицы и сталкивает их между собой. Однако, в мире существует довольно большое количество дорогостоящих ускорителей, но пока никто не заявлял, что была получена черная дыра. Ускоритель разгоняет частицы до около световой скорости, возможно до большей скорости — нежели та, с которой распространяется взрывная волна сверхновой звезды. Однако, у ускорителя есть существенный недостаток: он способен разогнать частицы лишь по отдельности и не может столкнуть куски материи большие, чем молекулы. Упавший метеорит, к примеру, способен выделить намного больше энергии в единицу времени — чем самый современный коллайдер, хотя скорость частиц в тысячи раз меньше той, которой достигает ускоритель. Значит, нужно разгонять не атомы по одиночке — а большие группы атомов, чтобы «размалывание» происходило не только в первый момент удара — а продолжалось за счёт инерции, при которой два массивных «куска» материи продолжают двигаться навстречу друг другу.

Следовательно, нужно создать специальный коллайдер, который должен разгонять не элементарные частицы по отдельности — а более массивные «сгустки» материи — не обязательно до «около световой» скорости. И не обязательно нужно сталкивать такие массивные тела, как астероиды. Возможно, достаточно было бы разогнать около килограмма материи до «космической» скорости и резко остановить её. Например, раскрутить два маховика в одном направлении вращения и прижать друг к другу. Сами маховики при этом не остановятся — а будут продолжать двигаться некоторое время, но те части вещества, которые в первые моменты столкновения испытали огромную перегрузку — будут продолжать испытывать возрастающее давление от напирающих последующих слоев. Если будет выполнена задача «максимум» — то произойдет следующее: те частицы, которые вступили в столкновение самыми первыми — будут растерты в мельчайший порошок и станут сверхплотной материей. Последующие слои материи будут более грубого «помола» (условно, это будут куски атомов) — и станут первой «пищей» для вновь образованной черной дыры (атомы она осилить не сможет, а части атома будет способна переработать в сверхплотную материю). После того, как эта «специальная» пища будет употреблена — масса сверхплотного тела станет достаточной, чтобы всасывать любую обычную материю.

Проблема лишь в том, что маховик нельзя разгонять до бесконечности: в какой-то момент он просто разлетится, не достигнув требуемой скорости. Но все же, маховик способен выдать «взрывную» кинетическую энергию. Он должен быть выполнен из прочного материала и иметь форму шара, или ещё лучше — эллипсоида (вытянутого шара): чем более он будет «вытянут» — тем до большей скорости удастся разогнать экваториальную его часть — до того, как он разрушится. Теоретически, «экваторы» двух маховиков можно разогнать до скоростей в несколько сот километров в секунду, что может дать суммарную скорость в тысячу километров в секунду. Это во много раз больше, чем скорость метеорита, падающего на Землю. Если поверхности экваторов этих эллипсоидов будут состоять из очень плотного вещества, такого как вольфрам, золото, уран или иридий, то возможно, возникшее колоссальное трение сможет стать импульсом для образования сверхплотной материи. А может наоборот, такие маховики должны состоять не из плотного металла — но быть сверх-прочными, например из алмаза, из нанотрубчатого волокна или намотанные из сверхпрочной паутины!

Разгонять такие маховики следует, естественно в вакууме. И лучше всего в невесомости — иначе трение осей не позволит разогнать их до сколько-нибудь значительной скорости. Лучше всего это делать за пределами планеты Земля, поскольку именно там можно «найти» невесомость. Есть вероятность того, что в результате трения-столкновения произойдет сильный нагрев и начнется термоядерная реакция. Но есть надежда (конечно, чисто теоретически) — что образуется какое-то количество сверхплотного вещества до того, как остальная материя разлетится от взрыва. Если маховики будут абсолютно одинаковой массы и размера, к тому же будут вращаться с равной скоростью — то горстка сверхплотного вещества, образовавшегося в результате трения теоретически окажется в неподвижном состоянии. А когда «утихнет пламя» — в центре будет продолжать тлеть уголёк, представляющий собой микроскопическую черную дыру и вращающуюся вокруг него с бешеной скоростью перегретую плазму.

Возможно, самым сложным в процессе синтеза черных дыр является не само создание — а способность не потерять то, что было произведено. Ведь сверхплотное тело будет столь микроскопическим (и к тому же невидимым) — что отыскать его будет весьма трудно. Даже в пустом космосе. Наверно, завод по производству черных дыр будет целесообразно строить на поверхности небольшого астероида: в таком случае есть надежда, что после сжигания маховиков образовавшаяся сверхплотная материя «застрянет» в почве малой планеты и переместится в её центр. Там же она могла бы накапливаться, если эксперименты производят слишком мало сверхплотного «порошка». Что будет, если сблизятся две черных дыры? Наверно, они будут вращаться друг вокруг друга, а если подействуют внешние факторы — то столкнутся и сольются в один шар. Если на поверхности астероида проводить эксперимент за экспериментом — то рано или поздно температурные датчики недр покажут увеличение температуры. Это укажет на то, что в центре масс малой планеты появилась активная черная дыра, способная поглощать обычную материю и выделять энергию. Можно выкапывать. Или лучше оставить на месте и превратить этот астероид в электростанцию.

Насколько реально изготовить «черную дыру» уже в ближайшее время? На этот вопрос прямого ответа конечно нет: можно только сказать: «надо пробовать». Насколько это опасно? Естественно, опасно, но катастрофу планетного масштаба едва ли можно вызвать, раскрутив пару больших маховиков.  Но ведь может возникнуть сверхплотная материя без всякого атомного взрыва в средненькой лаборатории, а может даже в гараже какого-нибудь энтузиаста? Если бы кому-то удалось создать что-либо подобное, или хотя бы сделать пару шагов в этом направлении — это было бы весьма интересным, а может даже эпохальным событием.

Автор: Дмитрий Беленец (Dmitry Belenets)

Если информация на этом сайте была полезна для Вас — поделитесь с друзьями:


15 комментариев на «Черные дыры»

  1. Sun говорит:

    А может ли сверхплотная материя вернуться обратно, в обычное состояние?

    • dmb говорит:

      Интересный вопрос… Не вижу для этого никаких предпосылок… Разве что гравитация, по каким-то причинам перестанет действовать на этот объект — или при новом «большом взрыве»..!

    • Владимир говорит:

      Вернуть обратно??? Ну и ну!
      И как вы собираетесь это делать?
      Один кубический сантиметр «темной материи» весит
      более десяти тонн…

  2. Базилио Котов говорит:

    Спасибо. Очень интересно… и занимательно. Я читал последние 5-10 лет много статей (в основном заумных,для спецов). Вы написали доступно. В последнее время много говорят (в том числе и видные учёные),что «чёрные дыры2 не разрушают а созидают…. Хотелось бы простого объяснения.
    Спасибо.

    • dmb говорит:

      Спасибо за отзыв — но я не ученый, а естествоиспытатель: говорю, что вижу, не доверяю авторитетам, обращаю внимание только на доказанные факты.

      Не совсем понял, что именно Вы имеете в виду, про то, что «черные дыры не разрушают, а созидают» — это какая-то статья?

  3. Николай говорит:

    Дмитрий, отличная статья, очень интересный стиль, особенно мне понравилось: «Некоторые физики говорят о том, что слишком мелкие черные дыры имеют обыкновение «испаряться» — что, в принципе противоречит закону Всемирного тяготения: возможно они имеют в виду не ту «сверхплотную материю», о которой здесь ведется речь…». Очень интересные мысленные эксперименты и примеры, браво!
    Пользуясь случаем, не могли бы Вы, как естествоиспытатель объяснить одну особенность света и отражающих его предметов, которая мне кажется немного странной? Как Вы знаете, мы видим свет в очень узком спектре, даже был такой пример, что если представить ширину видимого спектра света в виде клавиш пианино, то весь спектр электромагнитного излучения был бы в виде клавиатуры длиной от Нью-Йорка до Парижа или до Луны, не суть. При этом большинство, да практически все предметы во вселенной (кроме черных дыр конечно) отражают свет с преобладанием только одной длины волны, тем самым обладая цветом, и, что самое главное, эта длина волны как раз таки попадает в этот узкий видимый нами спектр света. Логичнее ведь было бы, что скажем всё вокруг было бы серым, и только по чистой случайности, к примеру, растения мы видим зелеными. Но Мир к счастью наполнен красками, откуда такая закономерность?

    • dmb говорит:

      Николай, спасибо за отзыв!
      По поводу Вашего вопроса на счет… Вы говорите. что «предметы отражают свет с преобладанием одной длины волны»… Это точно доказанный факт? (я просто не в курсе, но момент интересный). Мне казалось, что предметы отражают или преломляют в какой-то степени и инфракрасный свет, и ультрафиолетовый, и гамма лучи, и на сильный магнетизм «отвечают» по разному… Это просто мы видим глазами узкий диапазон, поскольку у людей зрительные восприятия примерно одинаковые — то всем кажется, что трава зеленая; но другое существо, с другим уровнем восприятия (например, животное) — может видеть её совсем по-другому (я просто, до этого момента так думал). Если предъявите веские основания того, что предметы действительно «вещают» в узком спектре — а не мы видим узкий спектр — то с удовольствием рассмотрю это.

      • Николай говорит:

        Вы правы, все вещества «вещают» в гораздо более широком спектре нежели диапазон видимого света. И зависимость длины волны от интенсивности выглядит полагаю для большинства веществ как парабола или гипербола или просто плавная кривая с некими резкими, но очень короткими возмущениями. Наверняка, если интенсивность поглощения уменьшается например в сторону ультрафиолета, то для нас предмет будет казаться синим и если наоборот, то красным. Таким образом, по большому счету не важно на какой спектр настроен наш глаз — всегда будет либо более красный, либо более синий. Но когда мы видим зеленый, мы видим как раз резкое возмущение на кривой этой зависимости, т.к. свет как с большими так и с меньшими длинами волн должен поглощаться (желтый, коричневый и прочее считаю производными этих трех, проводя аналогию с пикселями ЭЛТ). Продолжая рассуждать, можно обратить внимание что таких идентифицируемых глазом возмущений не так уж и много в природе, а именно это цвет хлорофилла, участвующего в фотосинтезе всех зеленых растений. Что еще из зеленого? кузнечик, птица, ящерица — наверное в таком окрасе им было проще выжить на фоне листвы. А вот «настройка» глаза человека случайна ли в таком случае? И мог ли хлорофилл сыграть решающую роль в развитии нашего зрения и развития вообще? Просто пытаюсь рассуждать в Вашем стиле:)

        • dmb говорит:

          Я представляю себе цвет, как «брызги» от струи воды: если шланг направить на гладкую твердую поверхность — то струя будет отскакивать ровно, если с выступами — то будет много брызг, если мягкая, как ткань — то почти ничего «не отскакивает». По аналогии с этим, поток фотонов отражается от цветной поверхности предмета, определяя как бы «степень его рыхлости» (на глаз, естественно попадает только малая часть этих брызг). Очевидно, это не полная картина мира — но уверен, что большинство людей думают примерно так же.

          Однако, если у Вас есть уверенность в том, что дополнительные детали довольно существенны и Вы сможете изложить их доступно — напишите небольшую статью! Вы можете зарегистрироваться (в правой колонке сверху) и стать автором автором публикаций!

  4. Сергей говорит:

    Всё запутанно и не понятно! «Чёрная дыра» — набор и уплотнение масс квантов — квантов, в структуре Гравитации. Это не дыра, а уплотняющаяся квантовая материя. Вокруг Луны, вращается полусфера чёрной квантовой материи, (ошибочно называют тёмной энергией) которая вращается вокруг Луны, открывая и закрывая Луну. Поглощает свет.
    Внутри нашей Земли и в других планетах — Солнце. В Солнце шар чёрной материи. Подпитка шаров чёрной материи солнц идёт из тёмной материи пространства космоса. квантами. В чёрных шарах идут осцилляции и аннигиляции между квантами образуя плазму, через спины квантов и термоядерный синтез. В плазме идут те же осцилляции и аннигиляции, как и в шарах чёрной материи, только уже ядер. Плазма растапливает породы Земли внутри — магма.

    • dmb говорит:

      Мне показалось, что у Вас — чуть более запутано 🙂

      Согласен, что черная дыра — не «дыра» в полном смысле: но это устоявшийся термин, по этому статья так и называется.

      • Сергей говорит:

        Обратите внимание на Луну. Смотрите днём, когда видно Солнце и Луну. Иногда , Луну не видно со стороны Солнца, на половину.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.