Юный техник, 2015 № 12

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ Стивен Хокинг видит выход

Известный английский физик Стивен Хокинг недавно представил свое очередное открытие, касающееся «черных дыр». Согласно его расчетам, информация и материальные тела, попав в «черную дыру», не разрушаются.

Основы новой теории ученый изложил во время небольшой лекции, прочитанной им недавно в Королевском институте технологий в Стокгольме. Заодно он кратко напомнил и историю «черных дыр».

Как известно, «черные дыры» — это некие области в пространстве-времени с мощным притяжением, которые образуются из звезд, распавшихся под давлением собственной гравитации. Предполагалось, что «черные дыры» имеют столь сильное притяжение, что безвозвратно засасывают все, что к себе притягивают. Даже световые лучи не могут вырваться оттуда, что и дало основание для названия «черная дыра».

Поначалу в существование этих объектов, открытых, как говорится, на кончике пера, мало кто верил. Но теперь астрономы пришли к заключению, что «черные дыры» существуют на самом деле. А теоретики вот уже 40 лет пытаются понять, что происходит с информацией, попавшей в «черную дыру». Законы квантовой механики говорят, что эти данные не могут быть уничтожены, но общая теория относительности утверждает обратное.

Чтобы разрешить этот парадокс, Хокинг предположил, что информация о материальных телах вообще не попадает в «черную дыру» — она остается на ее границе, известной как «горизонт событий». При этом данные несколько искажаются, превращаясь в своего рода двухмерные голограммы поглощенных объектов.

Стивен Хокинг читает лекцию.

Если «черная дыра» достаточно велика и вращается, то она может даже переносить информацию в другую вселенную, в параллельный мир, объясняет ученый. Он также думает, что, в принципе, люди могут пройти сквозь «черные дыры» в космосе, а не застрять в них. «Однако, к сожалению, космические путешественники не смогут вернуться из такого путешествия», — сказал С. Хокинг. — Они навсегда останутся в параллельной вселенной. И все же, если вы вдруг почувствовали, что вы в «черной дыре», не сдавайтесь. Помните, что путь наружу все же есть», — подчеркнул ученый в заключение своей лекции.

Последнее замечание вовсе не лишнее, если вспомнить, что не так давно астрофизики из Принстонского университета (США) вместе с коллегами-математиками из немецкого Института исследований Солнечной системы Макса Планка выяснили, что произойдет с Землей при столкновении с первичными «черными дырами», которые еще называют реликтовыми. Эти объекты, как предполагается, образовались при рождении Вселенной и, в отличие от своих более массивных собратьев, поглощающих все и вся, никого и ничего не поглощают, а спокойно перемещаются себе по Вселенной.

Компьютерное изображение «черной дыры» NGC 300 Х-11.

Для своего исследования ученые создали математическую модель, которая показала, что миниатюрная «черная дыра» радиусом всего 1,5 фемтометра (это лишь вдвое больше радиуса протона), но массой в 1 млрд. т, столкнувшись с Землей, неминуемо вызовет землетрясение силой 4 балла. Причем если при обычном землетрясении сейсмическая волна зарождается в точечном эпицентре и затем может несколько раз обогнуть Землю со скоростью распространения ударных волн, то в случае столкновения планеты с первичной «черной дырой» сейсмическая волна сферической формы накроет сразу всю поверхность планеты. То есть Земля вздрогнет. При некотором стечении обстоятельств это может привести к тому, что земной шар лопнет в местах соединения литосферных плит от перенапряжения.

Однако насколько реален такой сценарий? Поначалу теоретики посчитали, что «черные дыры» являются частью темной материи, которой в 5 раз больше, чем обычной. Однако американские астрофизики утверждают, что это не так и лишь 8 % темной материи могло приходиться на первичные «черные дыры». Так что вероятность столкновения таких реликтовых объектов с Землей не так уж и велика.

Один из авторов исследования, математик Франс Преториус, оценивает ее как один случай на сотни тысяч лет. Другие исследователи говорят, что и эта вероятность слишком велика, поскольку наша планета существует уже 4,5 млрд. лет и ничего плохого с ней до сих пор не случилось. Кроме того, согласно теории, сами «черные дыры» бывают разных размеров. Многие из них невелики и могут пролететь сквозь Землю с огромной скоростью — от 200 до 400 км/с. И мы с вами ничего не заметим, поскольку за короткое время пролета «дыра» не успеет поглотить ни грамма земного вещества, а лишь вызовет некие колебания.

Столкнется ли Земля когда-нибудь с «черной дырой», неизвестно…

Многие «черные дыры» весьма нестабильны и распадаются, едва возникнув. Наконец, если наша планета по нечаянности все же попадет в «черную дыру», то и в этом случае не все потеряно. Ведь тогда, согласно С. Хокингу, мы просто окажемся в другой вселенной.

А вот вернемся ли мы назад или нет, тут еще можно поспорить и с самим Хокингом, говорят некоторые теоретики. И указывают на существование неких «белых дыр», из которых, напротив, материя хлещет, как вода из неисправного водопроводного крана. «Возможно, закон сообщающихся сосудов работает и во вселенском масштабе, — полагают они. — «Черные дыры» поглощают материю, «белые» ее исторгают. Так что в целом наблюдается равновесие и мирное сосуществование параллельных миров».

Впрочем, все это лишь теоретические рассуждения. И в том, как на самом деле устроены параллельные вселенные, ученые только-только начали разбираться.

С. ЗИГУНЕНКО