Александр Волков - 100 великих загадок астрономии
Можно ли совершить путешествие в черную дыру?
В научной фантастике встретишь и такое. «Корабль “Энтерпрайз”, безмолвно скользя, приближался к черной дыре – к этим звездным вратам, открывавшим путь в другую Вселенную…» Для ученых подобные фантазии звучали бессмыслицей. Ведь любой корабль, ненароком подобравшийся к черной дыре, будет поглощен ею. Будет буквально «измолот» в этой гравитационной ловушке, или, как в свое время иронично сказал Стивен Хокинг, «переработан на спагетти».
Однако новейшие расчеты показывают, что, даже погрузившись в эту бездонную пропасть, можно выжить, но произойдет это «при определенных условиях», отмечает российский астрофизик Игорь Новиков. Что же увидит человек, угодив в эти «недра преисподней», из которых как будто нет выхода?
Допустим, когда-нибудь космический корабль и впрямь приблизится к центру нашей Галактики, где находится черная дыра именно той разновидности, в которую может проникнуть исследователь. Согласно гипотезе Новикова, выжить можно лишь в недрах сверхмассивной черной дыры. Кроме того, должны быть соблюдены два следующих условия:
черная дыра должна совершать вращательное движение;
возраст ее должен быть достаточно велик.
Именно этим условиям отвечает черная дыра Стрелец А*, расположенная посреди Млечного Пути.
Некоторые ученые считают, что путешествие в черную дыру возможно при соблюдении некоторых условий
…Уже при приближении к ней – я пока ничего не чувствую! – прибор замечает что-то необычное. Почему дрогнула стрелка? Очевидно, откуда-то доносятся звуки, недоступные моему слуху. Как выяснили исследователи НАСА, черные дыры излучают акустические волны, напоминающие монотонное жужжание.
Вокруг – тысячи, десятки тысяч звезд, проваливающихся – сколько хватает взгляда – в эту пучину. Многие звезды, сталкиваясь друг с другом, как древние корабли, идущие на таран, крушатся, распадаются. Какие катастрофы! Звезды снежинками падают вниз. А космическая метель, кажется, все усиливается.
Неожиданно из мрачной воронки взлетают блики света, и над ее склоном растекаются яркие, искристые фонтаны. Лишь приглядевшись, я замечаю, что они пробиваются не из пучины, а из краев черной дыры – из этого бешено вращающегося диска, который окаймляет бездну, из аккреционного диска. Ведь черная дыра напоминает динамо-машину. Вокруг нее создается мощное магнитное поле. Когда напряжение становится слишком велико, эта «машина» сбрасывает пар – разряжается. Из ее окрестностей тогда вырываются потоки элементарных частиц, пылая, как сотни миллиардов солнц.
Здесь, у края аккреционного диска, можно осмотреться и даже загадать, какой из предметов, скользящих рядом, скорее умчится в пучину. После нескольких ошибок придет озарение. Все, что движется медленнее частиц света, рано или поздно нырнет во мрак и исчезнет. Лишь лучи света будут монотонно кружить по краю диска – как кружат по дорожке стадиона велосипедисты, – по одной и той же линии, никуда не смещаясь, балансируя в преддверии смерти. Это порождает необычный эффект.
Мчась среди мириады фотонов, я начинаю видеть себя со стороны. Световые лучи, согнувшись в кольцо, вырисовывают впереди диковинную фигуру. У нее те же пропорции, что у меня, тот же костюм космонавта, та же застылая поза, такой же массивный затылок. Что за странный вид, что за совпадение… Господи, да где же я видел его раньше? Да это я сам, только вижу себя со спины. Перевожу взгляд, потираю глаза, пытаюсь прогнать наваждение, но опять и опять впереди движется та самая фигура.
Сколько может продолжаться кружение? Вот сейчас непременно корабль сделает роковой маневр и перемахнет через горизонт событий – наружный край черной дыры. Стоит пересечь эту воображаемую поверхность, и вернуться назад будет нельзя. За этой чертой нет ничего, кроме бездны. И сколько будет длиться падение в нее?
Это смотря куда падать! В иную черную дыру, прежде чем попадешь, тебя, как заметил Хокинг, и впрямь искрошит, как спагетти. Все дело в приливном эффекте.
«Когда ты падаешь в черную дыру, – поясняет американский астрофизик Нил де Грассе Тайсон, автор книги «Причина смерти: черная дыра», – сила гравитации сильнее воздействует на твои пальцы ног, чем на голову. В первые мгновения это даже приятно – ты словно выполняешь упражнение на растяжку. Но наступит момент, когда эта сила превысит силу молекулярных связей в твоем теле, – тот самый момент, когда ты будешь разорван пополам». Мало того! «Каждая из этих частей будет вновь разорвана пополам». Счет можно вести до бесконечности. «Мы, астрофизики, люди простые. Наш совет: избегайте черных дыр!»
Но все ли эти чудовища так ужасны? Когда масса черной дыры превысит несколько тысяч солнечных масс, космический корабль может беспрепятственно миновать горизонт событий. В такую черную дыру, как Стрелец А*, можно попытаться и заглянуть. Сам момент погружения я даже не замечу. Лишь взгляд на звездное небо выдает, что я проник в иной мир. Небо сжалось, свернулось в кружок, поскольку сила гравитации заметно искривила пространство. Чем дальше я погружаюсь, тем меньше диаметр звездного неба. Оно буквально стягивается в овчинку.
Совсем иную картину будет наблюдать экипаж другого космического корабля, пребывающего в стороне от черной дыры и следящего за моим путешествием. Для этих космонавтов я внезапно прекратил двигаться. Мой корабль, как приклеенный, застыл на краю черной дыры, и эта картина сохраняется, как заставка на телеэкране в тот момент, когда прямая трансляция по какой-то причине прервалась. А в это время я навсегда исчезаю в космической пучине, тону в ней. Лишь моя вечная тень, отпечатавшаяся на краю черной дыры, никуда не исчезает. Линия, где расположилась тень, маркирует для постороннего наблюдателя точку отсчета наступившей для меня Вечности.
При погружении в черную дыру постепенно возрастает сила гравитации, а поскольку эта сила замедляет бег времени, оно течет все медленнее. Каждая секунда, как капля из опустевшего сосуда, неторопливо скатывается на мои часы, лишь изредка толкая стрелку. Зато время за пределами черной дыры помчалось, как лавина с горы. За доли секунды остынет Солнце – будто и не было семи миллиардов лет. За то же мгновение небо покроется новыми галактиками, растратив вчистую еще миллиарды лет. Стрела времени, недавно уходившая в вечность, для меня сжалась в точку. В этой точке уместится все, чему суждено быть «до скончания веков». А потом?
По всем расчетам, для меня должна наступить сингулярность – то особое состояние, выхода из которого нет. Сингулярность в центре черной дыры – средоточие нашего неведения. Там нарушаются законы физики. Температура и плотность возрастают до бесконечности, а время и пространство стремятся к нулю. Время останавливается. Все это – лишь результат математических выкладок. Никто не знает, что действительно происходит в центре черной дыры.
Ведущие физики мира давно пытались бороться с сингулярностью. Еще в 1976 году американский физик британского происхождения Фриман Дайсон предположил, что информация из нашей Вселенной может перетекать в другую Вселенную. Канал, соединяющий их, разверзается посреди черной дыры. Позднее к той же мысли пришли Стивен Хокинг и американский космолог Ли Смолин. Вот и Игорь Новиков обратил внимание на то, что во вращающихся сверхмассивных черных дырах со временем образуется неприметная вроде бы трещинка – та лазейка, сквозь которую можно из безвременья вернуться в вяло текущую вечность. Эта трещинка – туннель, уводящий в белую дыру.
Куда?!Существуют ли белые дыры?
Во вращающихся сверхмассивных черных дырах, как полагают некоторые астрофизики, образуется неприметная вроде бы трещинка – туннель, ведущий в так называемую белую дыру. В той черной дыре, что разрастается посреди Млечного Пути, она тоже возникла. Все, что попадает в Стрелец A*, с другой стороны вылетает… как вода из дырявого ведра. Но напрасно мы стали бы искать в окрестностях этой черной дыры куски просыпавшейся из нее материи. Мы ничего не обнаружим! «Все, что попадает туда, оказывается в другой Вселенной… еще до того, как будет поглощено черной дырой», – предполагает Игорь Новиков.
Произнести это легко. Вообразить – невозможно, как нельзя и вернуться назад. «Трещинка» – это туннель с односторонним движением. Из белой дыры не выбраться в нашу Вселенную. Если религиозно настроенные умы сравнивали уже черную дыру с адом, то белую дыру, может быть, и стоило бы назвать раем, но только ни из ада, ни из рая, выстроенных по законам физики, никому не суждено возвратиться, чтобы поведать, что там райское, а что – адово.
Белая дыра – это черная дыра наоборот
Если черные дыры без устали поглощают материю, белые дыры неустанно порождают ее. Одни пожирают целые миры, другие созидают новые миры. Воистину их симбиоз есть Начало и Конец, Альфа и Омега. Здесь могила Прошлого смыкается с колыбелью Будущего. Разумеется, это лишь гипотеза. Но почему бы не отправиться по ее следам?
…Возможно, космос и впрямь – один гигантский организм? Живой организм с присущими всему живому процессами? Поглощение, порождение, поглощение, порождение… Если это так, то закономерности его бытия мы только начинаем постигать.
