Cделать стартовой Добавить в избранное

  Поиск

Журнал о часах o'Clock.info. Новинки часового бизнеса, статьи об истории часовых компаний, советы покупателям часов, ответы на вопросы связанные с эксплуатацией и сервисным обслуживанием часов.

  Ключевое слово или фраза:

  Режим:

"AND" "OR"

Новости Часовые марки Библиотека Мастерская Покупателю Бизнес Форум Вернисаж Ссылки

Журнал о часах .info // Библиотека //

На краю «черной дыры»


...Когда запасы водорода и звезде близки к тому, чтобы исчерпаться окончательно, и термоядерные реакции, благодаря которым она излучала свет, тепло и прочие виды энергии, начинают угасать (эта печальная фаза наступает через несколько миллиардов лет после рождения светила), температура газа, из которого состоит звезда, постепенно снижается. В соответствии с законами физики падает и его давление. Раньше, когда звезда была горячее, энергии газа хватало, чтобы противостоять силам гравитации, стремящимся притиснуть друг к другу его мечущиеся атомы. Теперь равновесие нарушилось. Температура сломлена – и ничто не в состоянии помешать этим силам сжать звезду. Они спешат воспользоваться своим правом.

Что случится дальше – зависит от массы светила. Если она меньше 1,2 солнечной – звезда сожмется в «белого карлика» размером с Землю, если масса лежит между 1,2...2,0 солнечной – Вселенная получит в подарок «нейтронную звезду» диаметром около 10 километров, которую наши радиотелескопы заметят в виде пульсара.

А более крупные звезды не в силах бороться с объятиями гравитации: с неимоверной быстротой, буквально за какие-то минуты, все рушится, коллапсирует, – и от гигантского шара диаметром в миллионы километров и массой, скажем, вдвое больше солнечной остается «черная дыра», поперечник которой всего лишь около 12 километров.

Но в этой космической горошине вместилась звезда. Миллиарды миллиардов тонн вещества. Как выглядит столь чудовищная по плотности материя, каковы ее свойства? Ученые отказываются даже предполагать: любое предположение будет беспочвенным. Но вот каким предстанет пространство-время возле такой «дыры», на ее границе – это они знают.

«...пять, четыре, три, два, один, ноль!» – из-под космической ракеты, стоящей на стартовом столе, вырываются клубы дыма, река пламени: через несколько минут еще одна межпланетная станция покинет Землю. Каждая ступенька в космос – это более высокая скорость, нужная, чтобы преодолеть земное тяготение. Стать спутником – 8 километров в секунду, улететь на Луну, выйти из сферы притяжения Земли – 11,19 километра в секунду. Чем больше масса небесного тела, с которой стартует ракета, тем выше должна быть вторая космическая скорость. Чтобы улететь с поверхности Солнца, корабль должен был бы разогнаться до 700 километров в секунду. А если станция волею судьбы окажется на границе «дыры» (предположим, что со станцией при этом ничего не случится), она оттуда вообще не сможет выбраться, потому что вторая космическая скорость там равна скорости света.

И свет не в силах выбраться из подобной ловушки, если он туда попал, и любое другое излучение. Превратившись в «дыру», звезда, словно пылесос, затягивает в себя все, что имело неосторожность приблизиться к ней чересчур близко.

И все-таки «черную дыру» удается иногда обнаружить... по рентгеновскому излучению, которое она порождает. Казалось бы, противоречие: сверхкарлик обязан все поглощать, откуда же излучение? Академик Я.Б. Зельдович рассмотрел такую ситуацию: что если возле «черной дыры» окажется другая, нормальная звезда, образующая с ней двойную звездную систему? Оказалось, что в этом случае вещество, выбрасываемое обычной звездой, будет падать на «черную дыру», но не отвесно, а образуя вокруг нее нечто вроде диска. «В этом диске, – пишет академик Зельдович, – выделяется тепло и происходит турбулентное трение слоев газа... Частица может подойти ближе к звезде на такое расстояние, где она будет втянута и упадет в «черную дыру» лишь после того, как в результате трения отдаст достаточную часть своего момента вращения». Эта энергия выбрасывается наружу в виде мощного потока рентгеновских лучей. Именно такова природа рентгеновского источника «Лебедь Х-1», состоящего из двух звезд: красного гиганта с массой в 20 раз больше солнечной, и «черной дыры», превышающей Солнце по массе в 10 раз. Возле «дыры» изменяются свойства пространства-времени. Согласно общей теории относительности время вблизи массивных тел движется медленнее. Это его свойство было практически проверено с помощью так называемого «эффекта Мессбауэра» прямо на Земле: оказалось, что у подножия 10-этажного здания, т.е. там, где сила тяжести больше, время течет действительно на 10–13 процента медленнее, чем на его вершине. Это «чуть-чуть» едва уловимо, но рядом с «черной дырой» начинаются прямо-таки чудеса.

Например, скорость превращения звезды в сверхкарлика: мы говорили, что это занимает лишь считанные минуты. Но эти минуты особые. Они отсчитаны по часам наблюдателя, который сидит у звезды на поверхности и летит вместе с ней куда-то вниз, к центру тяжести. А земной астроном, глядящий на эту грандиозную катастрофу в телескоп, видит, как часы в руках звездного путешественника идут все медленнее и медленнее, а потом и совсем останавливаются... «Для нас, – пишет академик Я.Б. Зельдович, – она («черная дыра». – В. Д.) застыла в том состоянии, в котором при сжатии ее застала остановка времени».

Однако «черная дыра» может преподнести и не такой еще сюрприз, как остановка времени. По гипотезе астрофизика Н.С. Кардашева, если «дыра» обладает мощным электрическим зарядом, а ее масса превышает в миллиард раз массу Солнца, то она не сможет «стянуться» в точку. Такой космический объект лишь сожмется, а потом начнет расширяться. Теперь наблюдателю, который вместе со звездой летел куда-то вниз, к центру тяжести, будет казаться, что он возвращается в нормальный мир. Но, увы, не в наш мир! Для земного астронома он «никогда не появится снова – даже через бесконечно длинный промежуток времени». Расширение и, следовательно, выброс материи (ведь в такой «черной дыре» более миллиарда Солнц!) произойдут уже в другой вселенной, и там, в пространстве «той» вселенной, возникнет космический объект, который начнет «истекать» веществом. Что-то вроде «белой дыры». «Не исключено, – считает Н.С. Кардашев, – что имеется бесконечное множество пространств, отделенных друг от друга бесконечными временами. Однако путешествие в «черную дыру» эквивалентно машине времени, которая позволяет преодолевать бесконечно большие расстояния за конечные промежутки времени и преодолевать бесконечно большие интервалы за малые собственные времена. Разумеется, для нашей цивилизации в настоящее время это лишь абстрактные возможности».

С такой гипотезой Н.С. Кардашев выступил в 1970г. в Ереване на советско-американской научной конференции по внеземным цивилизациям. Участники конференции не остались к его гипотезе равнодушными: один американский астроном попытался даже перевести ее на математический язык и подсчитал, что подобное путешествие из одной вселенной в другую займет – по часам путешественника – всего-навсего... сутки!

Невероятно парадоксальным и непонятным предстает перед нами Время, когда мы покидаем привычный для нас макромир и хотим проникнуть в микро- или мегакосмос. Тем не менее это не должно нас смущать, потому что мы еще не знаем, каким содержанием наполнится это понятие по мере физического постижения бесконечного и неисчерпаемого в своих проявлениях материального мира. Безусловная Ограниченность наших наглядных представлений о нем уже доказана. Нам не дано ни уменьшиться до размеров атома, ни опуститься на звездолете на поверхность «черной дыры», ни проскочить через нее как через туннель в другую вселенную...

«Человеческие представления о пространстве и времени относительны, – писал Владимир Ильич Ленин еще в 1909 г., – но из этих относительных представлений складывается абсолютная истина, эти относительные представления, развиваясь, идут по линии абсолютной истины, приближаются к ней. Изменчивость человеческих представлений о пространстве и времени так же мало опровергает объективную реальность того и другого, как изменчивость научных знаний о строении и формах движения материи не опровергает объективной реальности внешнего мира».

Наш разговор о Времени подошел к концу. Безусловно, он не претендовал на исчерпывающее освещение темы. Мы лишь проследили, пусть порой бегло и отрывочно, роль времени в биологических «системах» – на уровне клетки и целого организма. Мы увидели, сколь необходимо точное измерение времени для нашей стремительно развивающейся науки и техники, для общества в целом. Мы прикоснулись к «странному» времени атомов и звезд, заглянули в бездонную глубину философского определения этой «четвертой координаты» материального мира. Но в основном речь шла об измерении того времени, которое нам близко и понятно, и на это автор пошел сознательно, ибо нельзя объять необъятное.


1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


31


32


33


34


35


36


37


38


39


40


41


42


43


44


45

Текст издания:
Вячеслав Евгеньевич Демидов.
Время, хранимое как драгоценность. – М., Знание, 1977

© «НиТ. Раритетные издания», 1998