Что будет с землей в черной дыре. Ученые рассказали, что произойдет с землей в черной дыре Если черная дыра поглотит землю что останется

МОСКВА, 17 июн - РИА Новости. Черная дыра не обязательно уничтожает всю падающую на нее материю благодаря существованию "стены огня" из квантов высокой энергии у ее горизонта событий, в результате чего даже относительно крупные объекты, такие как Земля, могут в принципе быть "проглочены" ей, заявляет физик в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Достаточно долгое время ученые считали, что материя, проглоченная черной дырой, не способна покинуть ее пределы. Ситуация стала гораздо сложнее и противоречивее в 1975 году, когда знаменитый астрофизик Стивен Хокинг показал, что черные дыры будут постепенно "испаряться" благодаря квантовым эффектам у их горизонта событий, испуская энергию в виде излучения Хокинга.

Это стало большой проблемой для теоретиков, так как испарение черных дыр и рождение подобного излучения подразумевает то, что информация о квантовом состоянии частиц, "съедаемых" черной дырой, будет безвозвратно теряться, что не может происходить по законам современной физики.

Как рассказывает Самир Матур (Samir Mathur) из университета штата Огайо в Коламбусе (США), эту проблему можно разрешить, если отказаться от идеи о том, что все черные дыры похожи друг на друга как две капли воды или однояйцевые близнецы, которые отличаются лишь массой и диаметром горизонта событий.

В 2003 году он, вместе с российским физиком Олегом Луниным, предложил представить черную дыру не в виде безразмерной точки-сингулярности, а в виде своеобразного "клубка ниток" (fuzzball), который обладает ненулевым объемом и формой. Горизонт событий у этого "клубка" будет не идеальной сферой, как утверждает классическая теория черных дыр, а "пушистым" шаром, чья форма будет постоянно меняться по мере поглощения новых частиц и их испарения в форме излучения Хокинга.

Когда другие физики попытались создать строгую математическую модель черной дыры на базе расчетов Матура и Лунина, они выяснили, что ее горизонт событий будет не "пушистым" шаром, а сферообразной и невидимой для нас "стеной огня" - скоплением квантов высокой энергии, которые будут уничтожать любую материю, падающую на нее. Это вернуло проблему информационного парадокса, а также поставило под сомнение или теорию относительности, или же квантовую механику.

По словам Матура, его новые расчеты показывают, что "стена огня" не обязательно должна существовать на границе между черной дырой и окружающей средой. Материя, как считает американский физик, будет не уничтожаться, а своеобразным образом "копироваться" при пересечении горизонта событий. Одна из копий будет видна наблюдателю за пределами черной дыры, а вторая - только тем, кто мог бы находиться внутри "клубка ниток".

Как показывают расчеты Матура, даже очень крупные объекты, такие как наша планета, могут в принципе беспрепятственно пересекать эту границу между черной дырой и внешним миром, не разрушаясь при этом. Если черные дыры действительно ведут себя подобным образом, то это, по словам Матура, добавляет аргументов в пользу того, что Вселенная может на самом деле быть плоской двумерной голограммой.

Случайно оказавшись слишком близко к черной дыре, вас растянет, как спагетти
Мощное излучение поджарит вас, прежде чем вы «спагеттизируетесь»
Вы даже не успеете заметить, как черная дыра поглотит Землю
И вместе с этим, черная дыра может создать голограмму всей планеты

Черные дыры давно уже вызывают большое волнение и интриги.

После обнаружения гравитационных волн, интерес к черным дырам, безусловно, теперь возрастет.

Неизменным остается один вопрос – что же произойдет с планетой и человечеством, если теоретически предположить, что черная дыра окажется рядом с Землей?

Самым известным последствием соседства черной дыры станет явление под названием «спагеттификация». Короче говоря, если вы окажетесь слишком близко к черной дыре, вас растянет, как спагетти. Этот эффект вызван действием гравитации на ваше тело.

Представьте, что сначала в направлении черной дыры оказались ваши ноги.

Так ваши ноги находятся ближе к черной дыре, они будут чувствовать более сильное притяжение, чем ваша голова.

Хуже того, ваши руки из-за того, что они находятся не в центре вашего тела, будут растянуты в другом направлении, чем ваша голова. Края вашего тела втянутся внутрь. В конечном итоге ваше тело не только растянется, но и станет тонким посредине.

Следовательно, любое тело или другой объект, такой как Земля, станет напоминать спагетти задолго до того, как попадет в центр черной дыры.

Что случилось бы, гипотетически, если черная дыра вдруг оказалась бы рядом с Землей?

Те же гравитационные эффекты, которые могут привести к «спагеттификации», тут же начнут вступать в силу. На ту сторону Земли, которая окажется ближе к черной дыре, гравитационные силы будут действовать сильнее, чем на противоположную сторону. Таким образом, гибель всей планеты была бы неминуемой. Ее разорвало бы.

Если бы планета оказалась в радиусе действия сверхмощной черной дыры, мы даже не успели бы ничего заметить, так как она проглотила бы нас в одно мгновение.

Но, прежде чем гром грянет, у нас еще есть время.

Если бы случилась такая неудача, и мы провалились бы в черную дыру, то могли бы оказаться на голографическом подобии нашей планеты.

Интересно, что черные дыры не обязательно черные.

Квазары – это яркие ядра далеких галактик, питающиеся энергией излучения черных дыр.

Они бывают настолько яркими, что превышают мощность излучения всех звезд своих собственных галактик.

Такое излучение проявляется, когда черная дыра пирует над новой материей.

Чтобы было понятно: то, что мы до сих пор можем видеть, это материя, находящаяся вне радиуса действия черной дыры. В радиусе ее действия нет ничего, даже света.

Во время поглощения материи, излучается колоссальная энергия. Именно это свечение видно при наблюдении за квазарами.

Поэтому, объектам, оказавшимся в непосредственной близости к черной дыре, будет очень жарко.

Задолго до «спагеттификации» мощное излучение поджарит вас.

Для тех, кто смотрел фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар», перспектива планеты, вращающейся вокруг черной дыры, может быть привлекательна только в одном случае.

Для развития жизни необходим источник энергии или перепад температур. И черная дыра может оказаться таким источником.

Однако, есть одно условие.

Черная дыра должна прекратить поглощать любую материю. Иначе она будет испускать слишком много энергии, чтобы поддерживать жизнь на соседних мирах. На что будет похожа жизнь в таком мире (при условии, что он будет находиться не слишком близко, иначе «спагеттизируется»), но это уже другой вопрос.

Количество энергии, которую будет получать планета, скорее всего, будет крошечным по сравнению с тем, что получает Земля от Солнца.

И среда обитания на такой планете будет довольно странной.

Вот поэтому, при создании фильма «Интерстеллар», Торн консультировался с учеными для обеспечения точности изображения черной дыры.

Все эти факторы не исключают жизнь, просто у нее довольно жесткая перспектива и очень трудно предсказать, как она будет выглядеть.

Российский ученый в интервью сайт поразился, что находке американцев из НАСА придают такое большое значение.

Как ранее сообщал сайт, аккурат в преддверии Дня космонавтики ученые НАСА обнаружили сверхмассивную черную дыру, масса которой в 17 миллиардов раз превышает массу Солнца. Интерес в открытии представляет не только почти рекордный, по замечанию специалистов, размер черной дыры. Удивление ученых вызвало ее расположение - в центре эллиптической галактики NGC 1600, находящейся в «малонаселенной» части вселенной в 200 миллионах световых лет от Земли. Сделанное открытие способно перевернуть представления о Вселенной, тут же «скромно» заявили ученые. Но так ли это на самом деле?

Ну, открыли черную дыру, пусть больших размеров, что тут удивительного, выдающегося? - рассказал в интервью сайт академик Александр Железняков, инженер-физик, руководитель работ в области создания ракетно-космической техники, писатель, действительный член Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского (РАКЦ), в прошлом - президент Фонда поддержки науки и образования, который еще в январе сделал нашему изданию о том, что год предстоит богатый на подобные открытия.

Вселенная настолько велика, что подобные открытия происходили, происходят и будут происходить. Этот ажиотаж нездоровый. Это нормальное явление, и ничего сверхъестественного в нем нет, - говорит Железняков.

Американцы очень удачно объявили о своей находке ко Дню космонавтики. Может, у них пиарщики хорошие и они рапортуют, что сделали крутое открытие? Люди ведь не разбираются, стоящее оно или нет.

Причем здесь пиар? НАСА занимается многими вопросами помимо космоса, вопросами научных исследований в области аэронавтики, астрономии. Это одна из сфер их деятельности. К космонавтике и 12 апреля она отношения не имеет. Это астрономия.

Надо разделять само понятие вселенной и космонавтики как одной разновидности деятельности человечества. Конечно, ажиотаж вызван стремлением выбить дополнительное финансирование на проведение научных исследований. Это всегда делается. И наши ученые иногда этим грешат. Открытие интересное, но не эпохальное и не революционное. Открыли - и хорошо!

- Может эта дыра нам угрожать?

Нет, она слишком далеко.

- А если она начнет двигаться в нашу сторону?

Пускай двигается. Ей понадобятся сотни миллионов лет, чтобы оказаться в районе нашей планеты. У человечества еще будет возможность спастись от этого катаклизма.

Александр Железняков / личный архив

- С какой скоростью они движутся?

С небыстрой. Ей до нас лететь два-три миллиарда земных лет.

Ученые говорят, что ее размер превышает в 17 миллиардов раз размер Солнца. Как они могли это установить? У нас ведь нет такой оптики.

Это не оптика, есть другие виды излучений. Это не линейные размеры, а масса черной дыры. Это такие объекты, которые втягивают в себя все, что находится в округе. Для этого на очень маленьком линейном пространстве концентрируется огромная масса. Там, возможно, произошел взрыв центра галактики.

- Что находится внутри черной дыры? Вакуум?

Этого никто не знает. Есть только теории. Некоторые предполагают, что там вещество, сжатое под огромным давлением, сгусток атомов, молекул. Конечно, это не вакуум. Все, что в черную дыру всосалось, там уплотнилось.

- То есть черная дыра как абсорбент?

Можно сказать и так.

- Зачем Вселенная предусмотрела черные дыры? Они ей зачем-то нужны, как человеку аппендикс?

Мы понять это не можем. Там какие-то процессы происходят.

- Жизни там быть не может?

- Откуда вы знаете?

Теоретически все может быть, но не думаю, что при тех давлениях, которые существуют там... Хотя я согласен с вами, что Вселенная настолько разнообразна, что все может быть.

Доктор физическо-математических наук из Государственного университета штата Огайо в США заявил, что мы существуем внутри черной дыры. По словам Самира Матура (Samir Mathur) черные дыры способны поглотить Землю, при этом ее обитатели даже не заметят этого.

По данным сайт, традиционно ученые придерживались мнения, что в черных дырах есть горизонт событий, попав за который ничто уже не может вернуться назад. За горизонтом событий любой объект, попавший туда будет раздавлен гравитацией черной дыры и превращен в поток элементарных частиц, что в научно-популярных изданиях часто называют прохождением через «огненную стену».

Но по словам Матура, в черных дырах нет никакой «огненной стены». По словам ученого, в них есть щели, позволяющие объекту беспрепятственно пройти сквозь них. Причем Матур доказал свою теорию математически, говоря о том, что целые миры могли бы пройти сквозь эти бреши и никто бы ничего не заметил. На основе теории струн ученый представил черные дыры в виде спутанных шаров, состоящих из космических струн. Его «теория пушистых шаров» позволяет решить некоторые противоречия, с которыми сталкиваются физики при изучении черных дыр.

Группа исследователей решила построить компьютерную модель на основе математических расчетов Матура и обнаружила, что поверхность пушистых шаров на самом деле и является той самой «огненной стеной». Однако группа автора теории пришла к совершенно иному заключению — черные дыры являются, по их словам, не убийцами, но своего рода копировальным аппаратами. Прикоснувшийся к поверхности черной дыры объект становится голограммой — почти идеальной копией себя. Таким образом, если бы планета оказалась поглощена черной дырой, никто бы не заметил никаких изменений, а все ее обитатели стали бы голограммами.

По данным сайт, главной критикой в адрес этой теории является предположение, что поверхность черных дыр идеальная. Если черные дыры идеальны, по словам ученых, вся их поверхность представляет собой «огненную стену». Однако Матур вместе с другими учеными разработал новую математическую модель, которая показывает, что во Вселенной нет идеальных черных дыр, и все они отличаются друг от друга. Модель «почти идеальной» черной дыры допускает, что на ее поверхности могут существовать голограммы, одной из которых может быть наша Вселенная.

Теория струн допускает, что трехмерное пространство и временя могут голограммой, существующей во многих других измерениях. Другими словами, наша Вселенная может попросту являться голограммой, проглоченной черной дырой. И новые исследования Матура только подтверждают это предположение.

Предположим, что рядом с нами из ниоткуда возникла черная дыра. Есть ли у планеты шанс?

Черные дыры всегда были загадкой и вызывали восторг. И теперь, с открытием гравитационных волн , интерес к черным дырам наверняка возрастет.

Меня часто спрашивают, насколько правдиво то, что показывают в фантастических фильмах о черных дырах, и существуют ли на самом деле кротовые норы , похожие на то, что мы видели в «Звездных вратах». Но есть еще один вопрос, который задают почти всегда - он касается того, что теоретически может случиться с людьми и Землей в целом из-за взаимодействия с черной дырой.

Масса, заряд, вращение

Теоретически, мы можем измерить три характеристики черных дыр: их массу, их вращение (кинетический момент), и их общий электронный заряд. Это все, что нам удастся узнать снаружи, так как любая информация о том, что оказывается внутри черной дыры, теряется. Это утверждение называется «теорема об отсутствии волос». Простыми словами: не имеет значения, насколько сложным («волосатым») будет объект, брошенный в черную дыру, он сожмется (или будет «обрит») до ее массы, заряда и вращения.

Из перечисленных параметров самым значительным является масса. Определяющей характеристикой черной дыры является то, что ее масса сжата до исчезающе малого объема («сингулярности»). Именно масса черной дыры, а также генерируемая ею гравитация наносят ущерб близлежащим объектам.

Радиация поджарит нас задолго до того, как мы превратимся в спагетти

Космические спагетти

Одним из наиболее известных эффектов нахождения поблизости от черной дыры является так называемая «спагеттификация». Вкратце - если вы подберетесь к такой дыре, вас растянет, как спагетти.

Этот эффект вызывается распределением гравитации относительно вашего тела. Представьте, что вы падаете в черную дыру ногами вперед. Поскольку ваши ноги ближе к черной дыре, на них будет влиять большая сила гравитации, чем на вашу голову. Хуже того, ваши руки будет тянуть немного в другую сторону. Поэтому тело не только вытянется, но и сожмется (сузится) к центру. Так что ваше тело, как и любой другой объект, включая Землю, превратится в спагетти задолго до того, как достигнет черной дыры.

Когда именно этот эффект станет смертельным, в основном зависит от массы черной дыры. Для «обычной дыры», образовавшейся в результате коллапса звезды с большой массой, это может быть несколько сотен километров от горизонта событий - точки, за которой никакая информация не в состоянии вырваться из черной дыры. Но в случае сверхмассивной черной дыры - подобной той, что предположительно находится в центре нашей галактики, объект может преодолеть горизонт событий прежде, чем превратится в спагетти. Тому, кто следил бы за горизонтом событий издалека, показалось бы, что вы понемногу замедляетесь, а затем начинаете таять.

Плохие новости для Земли

Что будет, если, теоретически, рядом с Землей из ниоткуда возникнет черная дыра? Начнут действовать те же силы, что приводят к спагеттификации. Сторона Земли, находящаяся ближе к черной дыре, ощутит более сильную гравитацию, чем дальняя сторона. Это станет приговором для планеты: нас просто разорвет.

При этом мы могли бы даже не заметить, если бы нас «проглотила» настоящая сверхмассивная черная дыра, поскольку какое-то время все казалось бы обычным. В таком случае катастрофа произошла бы не сразу.

Помните о радиации

Что интересно, черные дыры не всегда бывают черными. Квазары - объекты в центре далеких галактик, заряжаемые черными дырами, могут быть очень яркими. Они могут светить ярче, чем вся галактика, в которой они находятся. Такая радиация вырабатывается, когда черная дыра поглощает новый материал. Следует уточнить: этот материал все еще находится снаружи горизонта событий, поэтому мы способны его видеть. За горизонтом событий из черной дыры не может вырваться даже свет. Материя, которая накапливается в результате «пиршества» дыры, светится. Именно этот свет мы видим, когда наблюдаем за квазарами.

Но в этом и состоит проблема для всего, что вращается вокруг черной дыры - температура является очень высокой. Радиация поджарит нас задолго до того, как мы превратимся в спагетти.

Жизнь вокруг черной дыры

Тем, кто смотрел фильм Кристофера Нолана Интерстеллар, перспектива планеты, вращающейся вокруг черной дыры, может показаться заманчивой. Для развития жизни нужен источник энергии или температурных изменений. Черная дыра может предоставить и то, и другое. Но есть загвоздка: черная дыра должна быть спящей, в противном случае она будет вырабатывать слишком много радиации, чтобы на каком-либо из близлежащих миров могла зародиться жизнь.