Фрейзер Кейн: Представьте, как целая звезда коллапсирует в гравитационную сингулярность. Объект с такой массой, сжимается настолько плотно, что ничто, даже свет, не может избежать его притяжения. Неудивительно, что эти объекты захватили наше воображение. И, тем не менее, у меня есть претензия.
Название «чёрная дыра», похоже, вызвало определенное недопонимание. И картинки, которые показывают черную дыру как гравитационный колодец, так же не помогают.
Из тех писем, что вы мне присылаете, я понял, что многие представляют себе эти объекты как величественные порталы в другой мир или измерение. Как некие врата, за которыми вас ждет мир приключений и красивых людей в странных кольчужных доспехах и бикини.
Так что было бы если бы вы прыгнули в чёрную дыру? Куда бы попали? Что на другой стороне? Куда они вас приведут?
Взрослые, если с вами есть дети, то попросите их уйти — сейчас я разрушу их научно-фантастическое Рождество. Ну, я вас предупредил.
Чёрные дыры на самом деле никуда не «ведут». Самой “дыры” в них нет. Это массивные чёрные сферы в пространстве с непостижимым гравитационным полем.
Мы знакомы с чёрными вещами, такими как асфальт или футболка с Кьюр с их концертного тура, которую вы стираете исключительно вручную. Но у чёрных дыр иная чернота — они чёрные, потому что даже свет (самая быстрая вещь во Вселенной), сдался, пытаясь сбежать от их огромной гравитации.
Давайте введём контекст. Представьте, вообразите, что вы несёте слона на плечах. А ещё лучше, представьте, что вы носите всего слона, как костюм. Теперь слезьте с дивана и отправьтесь на прогулку… Вот так вы себя почувствуете, если притяжение Земли увеличится в пятьдесят раз.
Если мы увеличим гравитацию вокруг вашего дивана до уровня самой слабой чёрной дыры, то она будет в миллиарды раз сильнее, чем то, что вы ощущали в костюме слона.
Итак, если вы прыгнули в чёрную дыру, оседлав вашего космического дракона, натянув гигантские боевые рукавицы, орудуя каким-нибудь нелепым световым оружием ближнего боя, то вас немедленно преобразует! Теми ужасными приливными силами, разматывающими ваше тело на потоки атомов и тогда ваша масса станет частью чёрной дыры. Чтобы всё было ясно — вы никуда не попадаете. Вы просто присоединяетесь к чёрной дыре. Это тоже самое, что мечтать попасть в страну чудес, прыгая в мусорный пресс. Если вы прыгнете в чёрную дыру, вас ждёт один сплошной нарастающий дискомфорт и расщепление на атомы.
А вот — поистине кошмарная часть… Так как время искажается вблизи горизонта событий чёрной дыры, Вселенная снаружи будет наблюдать, как вы погружаетесь в него всё медленнее и медленнее. Теоретически, с их точки зрения, ваше превращение в часть черной дыры займёт бесконечность. Даже фотоны, отражённые от вашего искореженного тела, будут вытянуты до такой степени, что вы будете становиться всё краснее и краснее, и, в конце концов, просто исчезнете.
Теперь, когда с этим покончено. Давайте проясним вопрос этой диаграммы (см. видео 3:44). Взгляните на это изображение гравитационного колодца чёрной дыры. Всё, имеющее массу, искажает пространство-время. Чем больше массы у вас есть, тем большее искажение вы создаете. И чёрные дыры создают наибольшие искажения, чем что-либо другое во Вселенной. Свет движется по прямой через пространство-время, даже когда оно было искривлено в утробу чёрной дыры. Когда вы окажетесь внутри горизонта событий чёрной дыры, все пути приведут прямо к сингулярности, даже если вы фотон света, который двигается непосредственно от него. Это звучит просто ужасно.
Хорошая новость заключается в том, что с вашей точки зрения это быстрая и мучительная смерть для вас и вашего космического дракона.
Так что, если вы планировали поездку в чёрную дыру, я советую вам передумать. Это не возможность быстро путешествовать по Вселенной или перейти в высшую форму сознания. На другой стороне ничего нет. Лишь расщепление и смерть. Если вы хотите сбежать в другое измерение, могу я предложить взамен хорошую книгу?
Комментарии (33)
Andy_Big
05.04.2017 12:31+5Черная дыра — останки погибшей звезды. А что находится по ту сторону дыры? Невероятные приключения, иные измерения? Не хочется разрушать ваши мечты, но это маловероятно.
Да ладно?? Скоро можно ждать перевод ролика с опровержением существования Деда Мороза?
Banzeg
06.04.2017 14:32+1В смысле — с опровержением? Что Вы хотите сказать?..
mukizu
06.04.2017 15:06Он хочет сказать, что автор — кэп.
Вы тоже, я понимаю. Но тут срабатывает забавный парадокс, из-за того что Дед Мороз (тот который назначается на должности и потом его по ТВ показывают) — действительно есть)
Andy_Big
06.04.2017 15:40Я хочу сказать, что видео, в котором рассказывается, что в черных дырах нет «людей в странных кольчужных доспехах и бикини» несет ровно ту же пользу, что и видео, в котором рассказывается, что Дед Мороз (настоящий) — это вымысел. Хотя, может быть, для кого-то это станет таким же откровением, как и содержимое ролика из этой «статьи» :)
CaptainFlint
05.04.2017 12:40Раньше в ваших хабрапостах были ссылки на оригинал, а сейчас пропали. Не могли бы вы их вернуть? Сэкономит четыре лишних клика.
ihateithere
06.04.2017 04:31Не вернут, этож накрутка переходов какая пропадет. Осознанно убрано 100%.
maslyaev
05.04.2017 20:25Иногда складывается сильное впечатление, что по ту сторону чёрной дыры находится применение принципа практической полезности результатов научных исследований :(
Andrey_Epifantsev
06.04.2017 14:02С точки зрения внешнего наблюдателя, тело падающее на чёрную дыру когда-нибудь пересечёт горизонт событий? Если не пересечёт, то мы всегда будем его видеть, постепенно приближающимся к горизонту событий?
Я в детстве читал фантастический рассказ, в котором экспедиция на большом космическом корабле встретила в космосе чёрную дыру. Несколько членов экипажа отправились на небольшом катере посмотреть на чёрную дыру вблизи и она их притянула, они не смогли вырваться. Оставшиеся на корабле члены экспедиции не смогли ничего придуматья для их спасения и вернулись домой. Дома учёные предложили организовать спасательную экспедиции, вернуться к чёрной дыре и вытащить катер. При этом утверждалось, что из-за искажения времени к спасательной экспедиции можно готовиться сколько угодно времени — она всё равно успеет спасти попавших в чёрную дыру, так как с точки зрения внешнего наблюдателя они никогда не упадут. Всегда можно прилететь и вытащить их обратно, даже через много лет.ProLimit
06.04.2017 14:32Интересная концепция, но подозреваю что нет. Если уж гравитация начала менять время/пространство, то это такие значения, что приливные силы давно разорвали все вещество на атомы. Вообще, все что встречал в фантастике про черные дыры, очень далеко от правды. А такая правда, как в этом видео, суровая, и не совместима с фабулой рассказов. «Все погибают Всегда. Возврата нет» — на этом сюжет не построишь :)
urdnot
09.04.2017 17:02Мне кажется что в рассказе довольно правдоподобно описан процесс попадания в черную дыру. Рядом с массивным объектом время замедляется но ведь каждый момент вблизи объекта будет соответствовать некому моменту времени вдали от объекта. Т.е. например промежутку времени dt вблизи ЧД будет соответствовать промежуток времени 100..0 * dt вдали. Значит если человек летящий в ЧД погибает «мгновенно», то спасательная команда на каком-то убер-пупер-спасательном судне прибудет за ним через «мгновенно» / 2 и приливные силы просто не успеют его разорвать. Если я в чем-то ошибаюсь поправьте меня.
CaptainFlint
10.04.2017 14:59Когда уберспасательное судно будет приближаться к попаданцу, оно само окажется в области замедленного времени (ну или конец троса, или чем там его собираются вытягивать). Так что да, на Земле можно себе готовиться, сколько влезет, но процедура спасания должна будет осуществляться очень и очень быстро. А учитывая, что попаданец там сидит уже на энную долю времени дольше, чем спасатели, то возникает вопрос, успеют ли.
Впрочем, всё зависит от многих факторов. Для гигантской дыры приливные силы будут незначительными. Плюс не до конца (вроде бы) решённый вопрос об «огненной стене». Не говоря уж о том, что обычно ЧД окружены некислым таким аккреционным диском высокоэнергетической материи и излучения, так что подобраться к границе Шварцшильда будет проблематично.urdnot
10.04.2017 15:55Все же один момент вызывает у меня сомнения. Если объект падает на черную дыру, но его можно очень долго «спасать», как ЧД растет? В какой момент падающий объект становится ее частью, увеличивает ее массу?
Насчет уберспастельного судно согласен. На мой взгляд оно вообще должно просто как-то обходить все проблемные законы.
stardust1
06.04.2017 14:06Это всего лишь теория, но статья написана так, что это уже давно доказано. Как там на самом деле пока точно никто не знает.
yul
06.04.2017 14:36Вселенная снаружи будет наблюдать, как вы погружаетесь в него всё медленнее и медленнее. Теоретически, с их точки зрения, ваше превращение в часть черной дыры займёт бесконечность.
Зато испарение черной дыры займет вполне конечное время, хоть и очень большое. Выходит, что, с точки зрения падающего, ЧД должна испариться еще до пересечения горизонта событий? Такой себе способ путешествия в очень отдаленное будущее.vvadzim
09.04.2017 17:02С точки зрения вселенной бесконечное время заняло бы только пересечение существующего горизонта чёрной дыры. А этого и не требуется. Чёрная дыра, увеличенная на вашу массу, имеет чуть-чуть больший радиус.
И вот приближение к горизонту на расстояние этой дельты произойдёт по идее за конечное время, хотя и большое.
Ну а как только вы приблизитесь на расстояние дельты, чёрная дыра проста станет больше на эту дельту — и вот, вы уже там.
Fuzzy_Waters
06.04.2017 14:55В далеком-предалеком космосе жило-было вещество. Частица этого вещества, оказавшись в сильном гравитационном поле черной-пречерной дыры, начала двигаться с ускорением к самому сердцу повелительницы пространственно- временного континуума. Пересекая горизонт событий, частица увидела стремительно проносящееся время. Частице показалось, что вся вселенная, знакомая ей с самого детства, будто бы сошла с ума, галактики неистово закружились, а звезды и маленькие звездочки сначала подхватило вихрем безумного танца, а потом и вовсе перемешало в сияющее месиво. Кинетическая энергия частицы превратилась в потенциальную энергию черной дыры, теперь она «часть корабля, часть команды».
artskep
06.04.2017 17:42то вас немедленно преобразует! Теми ужасными приливными силами, разматывающими ваше тело на потоки атомов
ЕМНИП для очень большой ЧД приливные силы как раз будут весьма незначительны.
Вот вопрос относительности времени и излучения Хокнига — тут, конечно, непонятно.
snuk182
06.04.2017 17:55Ну не знаю. Сколько читаю научпопа по теме черных дыр, все больше убеждаюсь, что пытаться натянуть экстремальные значения теории на хоть что-то практическое не стоит в принципе. А то народ уж совсем в фентези скатывается.
zaq1xsw2cde3vfr4
06.04.2017 18:26А ну ка, господа ядрёные физики ткните носом в учебник неуча и расскажите:
1. Каким боком черная дыра «притягивает» свет гравитацией если у эл. магнитной волны нет массы?
2. Откуда у черной дыры берутся джеты?
barkalov
06.04.2017 21:571. А где в формуле ускорения свободного падения фигурирует масса (притягиваемого объекта)?
На уровне школьного учебника: тело (любое, и дыра тоже) «притягивает» любые другие тела с какой угодно массой с одинаковым ускорением (если они на одинаковом расстоянии, конечно). От массы притягиваемого тела лишь зависит импульс, с которым оно шмякнется об поверхность. Соответственно, ничего не мешает ускорять и «безмассовые» волны. Правда, фактически импульс у них будет не нулевой, т.к. на этом месте заканчивается учебник «простой» физики, и начинается масса покоя, СТО, ОТО и прочие выкрутасы Эйнштейна.
2. Из аккреционного вещества. Не из дыры.zaq1xsw2cde3vfr4
08.04.2017 01:101. Это Вас куда-то не в ту степь понесло. Даже моих остаточных знаний в физике достаточно, чтоб порекомендовать Вам не плодить сущности, а перечитать школьный учебник физики
barkalov
08.04.2017 01:22Берем учебник физики 9 класс, закон всемирного тяготения. Силу выражаем через ускорение на массу. Сокращаем массы. Что видим?
zaq1xsw2cde3vfr4
08.04.2017 01:44Нет у меня учебника физики за 9й класс, но если на основании содержимого учебника можно делать такие выводы, то я начинаю сильно беспокоиться за образование…
Вот что на данную тему говорит википедия (тоже самое было в моём учебнике физики) F=G*(m1*m2/r^2)
где:
G — гравитационная постоянная, равная примерно 6,67?10^11 м?/(кг·с?)
m1 и m2 — массы тел, между которыми возникает гравитационное взаимодействие
r — расстояние между центрами масс.
Подставляем значения и получаем
F= 6,67?10^11 * ( 0 * [масса_ЧД] / [расстояние_между_центром_ЧД_и_волной]^2 ) = 0
barkalov
08.04.2017 01:53F = m1 * a1
значит
a1 = G*m2/r^2
Иными словами, ускорение не зависит от m1. Загугли «опыты Галилея». По моему суперподробно эта тема разобрана в школе, не пойму, почему у тебя с этим возникли сложности.zaq1xsw2cde3vfr4
08.04.2017 02:01m1 = 0, а значит и F=0
Извините, но у Вас пробелов в образовании будет побольше чем у меня.
CaptainFlint
07.04.2017 20:371. А она и не притягивает. Она искривляет пространство-время так, что свет туда сам заворачивается, думая, что летит по прямой.
2. Могу наврать, но точный механизм образования джетов пока неясен. Но да, это не вещество самой дыры, а часть того, что засасывается.zaq1xsw2cde3vfr4
08.04.2017 01:152. То, что это не вещество самой дыры — это понятно. А вот с механизмом как-то мутно. Лукавые «специалисты» проводят аналогию с размешиванием сахара в чае.
Arxitektor
07.04.2017 13:21Чем больше черная дыра тем ниже приливные силы ))
У галактический ниже чем у нашей планеты скорее всего.
А если взять ядра активных галактик (квазары) то там еще ниже.
zookko
Там варп и аколиты Хаоса же.