Ученые: Использовать черные дыры для космических путешествий можно, но только осторожно

10 Января 2019, Николай Хижняк 28

Одна из самых интересных тем в современной научной фантастике является концепт использования черных дыр в качестве порталов в другую вселенную, время или измерение. Многие астрофизики утверждают, что в настоящих условиях такое попросту невозможно. Однако группа исследователей из Университета штата Массачусетс в Дортмунде (США) считает, что эта фантазия на самом деле не так уж и далека от реальности.

Черные дыры являются, возможно, самыми загадочными объектами во Вселенной. Они — результат гравитационного коллапса сверхмассивных звезд, приводящего к созданию настоящей сингулярности – объекта бесконечной плотности, появившегося вследствие сжатия целой звезды до крошечной точки. Эти горячие точки бесконечной плотности обладают настолько мощной гравитацией, что способны в буквальном смысле разрывать пространство-время. Согласно предположениям, этот факт открывает возможность использовать эти объекты для гиперпространственных путешествий.

Конечно же, более ранние научные исследования на этот счет говорили о том, что любой объект, например, космический корабль, или живое существо, которые решат использовать черную дыру в качестве портала, очень быстро об этом пожалеют. Бесконечная гравитационная сингулярность и высокие температуры приведут к тому что объект будет растягиваться и сжиматься до тех пор, пока полностью не испарится.

Путешествие сквозь черную дыру

Научная команда профессора физики Гаурава Ханна из Университета штата Массачусетс в Дортмунде (США) и их коллеги из Колледжа Гвиннетт в штате Джорджия смогли показать, что не все черные дыры одинаковы. Исследователи считают, что у объектов, проходящих сквозь большие и вращающиеся черные дыры, такие как например, Стрелец А* в центре нашей галактики, шансы выжить будут гораздо выше.

Объясняется это тем, что у больших и вращающихся черных дыр сингулярность действует несколько иначе, «нежнее» или «слабее» и поэтому имеется вероятность того, что она не будет повреждать те объекты, которые будут с ней взаимодействовать. На первый взгляд этот может показаться бредом, однако ученые приводят в качестве объясняющей аналогии простой эксперимент с быстрым перемещением руки над горящей свечей. Попробуйте сами и увидите, что огонь вас не будет обжигать.

Гаурав Ханн и его коллега Лиор Бурко занимаются вопросами физики черных дыр более двадцати лет. В 2016 году Кэролайн Маллари, одна из аспиранток Ханна, вдохновленная блокбастером режиссера Кристофера Нолана «Интерстеллар» решила научным методом проверить, действительно ли главный герой фильма смог бы выжить при падении в гигантскую вращающуюся черную дыру Гаргантюа, обладающую массой в 100 миллионов раз превосходящую солнечную.

Сам фильм, напомним, был поставлен по книге нобелевского лауреата по астрофизике Кипа Торна. Описанные в голливудском блокбастере внешний вид, размеры и физические свойства черной дыры Гаргантюа, являющейся одним из центральных «персонажей» это фильма — его работа.

Опираясь на исследование другого физика Амоса Ори, результаты которого были представлены несколькими десятилетиями ранее, а также заручившись поддержкой компьютерных технологий, Кэролайн Маллари создала компьютерную модель, в которой отражаются большинство физических эффектов, которые оказывались бы на космический аппарат или любой другой объект, попавший в центр вращающейся черной дыры, такой как Стрелец А*.

Выдуманная черная дыра Гаргантюа из фильма «Интерстеллар»

Даже прическу не помнет?

Компьютерная модель показала, что при любых условиях объект падающий во вращающуюся черную дыру не будет испытывать бесконечно больших эффектов деформации при прохождении сквозь так называемый внутренний горизонт сингулярности – область черной дыры, избежать которой не удастся в любом случае. Более того, при определенных обстоятельствах воздействие этих эффектов будет настолько мало, что объект сможет без проблем пройти сквозь эту сингулярность, а в некоторых случаях и вовсе не заметить никакого воздействия со стороны.

Маллари также обнаружила особенность, которая в полной мере не привлекала к себе внимания раньше: эффекты сингулярности в контексте вращающейся черной дыры приведут к стремительному увеличению циклов растягивания и сжатия объекта, падающего в ее центр. Однако исследовательница в своей работе отмечает, что в случае очень больших черных дыр, размером с ту же Гаргантюа, сила этих эффектов будет очень незначительной. Настолько незначительной, что ни сам космический аппарат, не живые существа, находящиеся на его борту, вероятнее всего, их даже не заметят.

На этом графике показана физическая нагрузка на стальную раму космического аппарата с его приближением к центру вращающейся черной дыры. В маленькой вставке показана детализированная картина нагрузки, которая будет отмечаться при максимальном сближении аппарата. Важно отметить, что нагрузка сильно возрастет в точке максимального сближения с черной дырой, но не будет расти в бесконечность. Другими словами, аппарат и его экипаж могут пережить такое путешествие

Важным моментом здесь является то, что физические эффекты, оказываемые на корабль, не будут растут бесконечно. Они ограничены определенным пределом, даже несмотря на то, что будет казаться, что нагрузка на корабль будет расти бесконечно с приближением к черной дыре.

Конечно же, в исследовании Маллари (обсудить можно в нашем Telegram-чате) есть несколько важных упущений и допущений, с учетом которых в ином случае конечный результат может быть совсем другим. Например, в представленной модели предполагается, что черная дыра полностью изолирована от воздействия внешних факторов, таких как постоянные гравитационные и иные возмущения, вызываемые, например, расположенной рядом звездой или же попадающим в черную дыру внешним излучением. Следует понимать, что обычно вокруг настоящих черных дыр скапливается очень много различного материала: пыль, газ, радиация и так далее. Исходя из всего этого, логичным продолжением работы Маллари будет повторное исследование данного контекста, но уже с учетом условий более реалистичных астрофизических черных дыр.

Использование методов компьютерного моделирования для прогнозирования эффектов воздействия на объекты, находящиеся рядом с черными дырами – вполне распространенная практика. Реальной возможности проверить свои теории у современной науки пока нет, поэтому ученым приходится активно полагаться на гипотезы и симуляции, которые помогают понять базовые вещи, делать прогнозы и новые открытия.

28 комментариев Оставить свой

  1. Baksov

    Я давно мечтаю всех астрономов засунуть в чёрные дыры, ибо достали они со своими дырами.

    • OneType

      Baksov, Чем вызвана ваша раздражительность к черным дырам? У вас был негативный опыт с ними? Они причинили вам боль?

      • AMDRYZEN

        OneType, Он оскорбился они не укладываются в понимаю "верующих" о том как мир устроен .

        • Baksov

          AMDRYZEN, я рад, что ты познал устройство этого мира. Особенно важно, что ты теперь знаешь устройство чёрных дыр. Можешь даже, на минуту, почувствовать себя сверхчеловеком и покорителем Вселенной. Только не лопни от ощущения своего величия перед убогим "неверующим", который так жалок на фоне такой глыбы, как ты.

          • AMDRYZEN

            Baksov, Да , приклонись перед высшем существом , тебе не постичь даже физику первого 6-го класса , твой потолок это библия и в любой непонятной ситуации либо "божья воля" либо оскорбляешься , не по божески это всякой наукой там заниматься, лучше весь день головой об пол долбится )))

          • 6atyt

            Baksov, этот атеизд такую ересь нес про обьеденый и понадгрызеный уран под статьей про зонд на Европу это надо было видеть
            таких пионеров разводить надо, в клетке )

    • vladgans

      Baksov, какие необычные у вас мечты.

  2. Qubbit

    Интересно,как фотоны ведут себя не посредственно за гс ?или искривление пространства-времени делает что-то с ними...?

    • 6atyt

      Qubbit, образуют "стену огня" изнутри

      • Qubbit

        6atyt, Ну то что фотоны в обычном виде не попадают в чд наверно нужно принимать как факт...?

        • 6atyt

          Qubbit, не факт )

          • Qubbit

            6atyt, Интересно,вещество может испускать фотоны,а обратно,под воздействием внешних факторов,-нет...?что-же это за механника такая?

            • 6atyt

              Qubbit, ну вообще они говорят испаряются

              • Panter

                6atyt, я думаю она как обратноя сторана солнце и когда пройдешь сквозь нее выйдешь из солнца другого рукава галактики или вабще другой вселенной (в общем дыра поглощает свет а с другой стороны звезда излучает свет.

  3. Spaceman

    Космонавты ведь обосрутся

    • Jedy

      Spaceman, Я вот считаю, что воздействие черной дыры на дыру космонавта это не так уж страшно)))

      • Spaceman

        Jedy, А вдруг летающее гамно лицо залепит ?

        • Jedy

          Spaceman, Ну, проблему с путешествием через черную дыру решили, но всё же пока не решат проблему с летающим гамном, такие путешествия будут невозможны с научной точки зрения...

        • 6atyt

          Spaceman, по сравнению с остальным в этой сингулярности оно покажется вареньем

          • Spaceman

            6atyt, Ох,не знаю,не знаю.Летающие экскременты-это очень плохо

            • 6atyt

              Spaceman, бывает и похуже, из-за чего они например выделяются

  4. macss

    Ну и юмористы! Уж сколько раз твердили миру;
    Длинна обычной Черной Дыры - 6 световых лет! В середине находится
    точка Ноль, через которую ничто не проникнет. В каждой половине ЧД
    находится Нейтронная Звезда диаметром в 10 километров. Из самой
    ЧД постоянно вырывается непрерывный поток фотонов и метеоритов,
    то есть то, во что превращается Темная Материя, находящаяся внутри
    нашей Галактики, через Центр которой и проходит Черная Дыра!
    Подробности и формулы на Яндекс: "Дотронуться до нашей Галактики"!

  5. Kvazar666

    Очередной маразм. Черные дыры это максимум средство для суицыда не более того.

  6. orks2157

    Научные представления о чёрных дырах на сегодняшний день полностью неверные, потому что науке достоверно неизвестно что такое эфир и какими свойствами он обладает. Поэтому научные представления о чёрных дырах также оказываются в корне не верными. Чёрные дыры – это ядра галактик и только. Чёрные дыры в самостоятельном виде вне галактик не могут существовать. Ядра галактик состоят из сверхплотного эфира, поэтому в них материя не может быть образовываться, а тем более находиться в каком-либо виде. Она в них не может образовываться из-за колоссального давления и даже по немыслимой причине если она в них случайно попадёт, то мгновенно окажется раздавленной огромным давлением. Поэтому всякие фантазии, о якобы возможных путешествиях сквозь чёрную дыру беспочвенны и попросту ошибочны. Этому имеется 100-процентная гарантия.
    Всё это мне стало известно на основании сделанных мной 74 научных открытий главным образом о свойствах эфира и строении Вселенной.

    • Dopamine

      orks2157, Где можно прочесть хотя бы про одно открытие? Спасибо.

    • BABAY

      orks2157, А где можно достать хотя-бы пару грамм этого эфира? Походу сильная штука.

  7. Qubbit

    Проверить такое конечно одному не по силам,остается только представлять,как там все происходит.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.