Страницы

Могут ли люди использовать черные дыры для путешествий во времени?

Рисунок художника: аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры

Рисунок художника:
аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры


Черные дыры образуют естественные машины времени, позволяющие путешествовать как в прошлое, так и в будущее. Но не ждите, что в ближайшее время вернетесь к динозаврам.

В настоящее время у нас нет космического корабля, который мог бы доставить нас куда-нибудь к черной дыре . Но даже если оставить в стороне эту маленькую деталь, попытка отправиться в прошлое с помощью черной дыры может оказаться последним, что вы когда-либо делали.

Можно ли использовать черные дыры для перемещений во времени и что будет с человеком, который это сделает, рассказал ученый Сэм Бэрон из Австралийского католического университета.

ЧТО ТАКОЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ?

Черная дыра — чрезвычайно массивный объект, который обычно образуется, когда умирающая звезда коллапсирует сама на себя.
Художественная иллюстрация черной дыры

Художественная иллюстрация черной дыры


Перед тем, как говорить о перемещениях во времени, нужно понимать, что из себя представляют черные дыры. Черные дыры являются одними из самых плотных и самых тяжелых объектов во Вселенной. Они появляются тогда, когда огромная звезда во время своей смерти сжимается и превращается не в нейтронную звезду, а именно в черную дыру.

Художественная иллюстрация черной дыры

Черные дыры являются одни ми из самых плотных и самых тяжелых объектов во Вселенной. Они появляются тогда, когда огромная звезда во время своей смерти сжимается и превращается не в нейтронную звезду, а именно в черную дыру.


Как и все звезды, а также планеты в космосе, черные дыры имеют свое гравитационное поле. Именно оно заставляет нашу Землю кружить вокруг Солнца, а также позволяет всем людям и другим живым существам на планете не улететь в космос, благодаря гравитационному притяжению.

"Чем большей массой обладает объект, тем сильнее его гравитационное поле. Именно оно затрудняет полеты в космос для людей. Поэтому нам приходится строить мощные ракеты, которые бы преодолели земное притяжение. Но у черной дыры настолько сильное гравитационное поле, что даже свет не может его покинуть, а это, кстати, самая быстрая вещь во Вселенной. По крайней мере известная ученым сегодня", — говорит Бэрон.

Именно поэтому черные дыры и называют черными, ведь они не отражают свет.

РАСТЯЖЕНИЕ ПРОСТРАНСТВА

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна говорит нам, что материя и энергия оказывают любопытное влияние на Вселенную. Материя и энергия искривляют и растягивают пространство. Чем массивнее объект, тем больше пространство растягивается и искривляется вокруг него.

Массивный объект создает некую долину в пространстве. Когда объекты приближаются, они падают в долину.

Трехмерная иллюстрация Земли и Солнца в искаженном пространстве-времени

Трехмерная иллюстрация Земли и Солнца
в искаженном пространстве-времени


Вот почему, когда вы подходите достаточно близко к любому массивному объекту, включая черную дыру, вы падаете на него. По этой же причине свет не может покинуть черную дыру: склоны долины настолько круты, что свету не хватает скорости, чтобы выбраться наружу.

Долина, созданная черной дырой, становится все круче и круче по мере приближения к ней на расстоянии. Точка, в которой он становится настолько крутым, что свет не может покинуть его, называется горизонтом событий.

Горизонты событий интересны не только потенциальным путешественникам во времени: они также интересны и философам, потому что они влияют на то, как мы понимаем природу времени.

Художественная иллюстрация черной дыры

В любой черной дыре, есть определенная точка, где склоны этой впадины становятся настолько крутыми, что уже ничего не может выйти из черной дыры и она называется горизонтом событий.

ИСКРИВЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ
ПЕТЛЯ ВРЕМЕНИ

Когда пространство растянуто, растянется и время. Часы, находящиеся рядом с массивным объектом, будут идти медленнее, чем те, которые находятся рядом с гораздо менее массивным объектом.

Часы рядом с черной дырой будут идти очень медленно по сравнению с часами на Земле. Один год рядом с черной дырой может означать 80 лет на Земле, как вы, возможно, видели в фильме «Интерстеллар».

Таким образом, черные дыры можно использовать для путешествий в будущее. Если вы хотите прыгнуть в будущее Земли, просто пролетите рядом с черной дырой, а затем вернитесь на Землю.

Если вы подойдете достаточно близко к центру черной дыры, ваши часы будут идти медленнее, но вы все равно сможете убежать, пока не пересечете горизонт событий.

Петля времени

По словам ученого, если попасть в эту временную петлю, которая называется замкнутая времениподобная кривая, то человек окажется в точке пространства, где события начинаются в будущем и заканчиваются в прошлом.


А как насчет прошлого? Здесь все становится по-настоящему интересным. Черная дыра настолько искривляет время, что может завернуться сама в себя.

Представьте, что вы берете лист бумаги и соединяете два конца, чтобы сформировать петлю. Вот что черная дыра делает со временем.

Это создает естественную машину времени. Если бы вы каким-то образом попали на петлю, которую физики называют замкнутой времениподобной кривой, вы оказались бы на траектории в пространстве, которая начинается в будущем и заканчивается в прошлом.

Внутри петли вы также обнаружите, что причину и следствие трудно распутать. Вещи, которые были в прошлом, вызывают события в будущем, которые, в свою очередь, вызывают события в прошлом!

Что будет с человеком, который захочет использовать
черную дыру для путешествий во времени?

Итак, вы нашли черную дыру и хотите использовать свой верный космический корабль, чтобы вернуться и навестить динозавров. Удачи! Но    Есть три проблемы.
  • Во-первых, вы можете путешествовать только в прошлое черной дыры. Это означает, что если черная дыра была создана после того, как вымерли динозавры, то вы не сможете вернуться достаточно далеко.
  • Во-вторых, вам, вероятно, придется пересечь горизонт событий, чтобы попасть в петлю. Это означает, что для того, чтобы выйти из цикла в определенное время в прошлом, вам нужно выйти за горизонт событий. Это означает путешествие со скоростью, превышающей скорость света, что, мы почти уверены, невозможно.
  • В-третьих, и, вероятно, хуже всего, вы и ваш корабль подвергнетесь «спагеттификации». Звучит вкусно, правда?
К сожалению, это не так. Когда вы пересечете горизонт событий, вы растянетесь, как лапша. Фактически, вы, вероятно, растянулись бы настолько тонко, что стали бы просто цепочкой атомов, спиралевидно уходящих в пустоту. Так что, хотя забавно думать о свойствах черных дыр искажать время, в обозримом будущем посещение динозавров останется в области фантастики.




(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)



Источник:

Sam Baron,
«Are black holes time machines? Yes, but there’s a catch»