Мы живем внутри черной дыры?

© NASA/JPL-Caltech

Майкл Финкель (Michael Finkel)

Отведем часы назад. До появления человека, до возникновения Земли, до воспламенения Солнца, до рождения галактик, до того, как засиял свет, был «большой взрыв». Произошло это 13,8 миллиарда лет тому назад.

Но что было до этого? Многие физики говорят, что «до этого» не существует. Они утверждают, что время начало свой отсчет в момент «большого взрыва», полагая, что все существовавшее ранее не входит в сферу науки. Мы никогда не поймем, какой была действительность до «большого взрыва», из чего он сформировался и почему произошел, чтобы создать нашу Вселенную. Такие представления находятся за пределами человеческого понимания.

Но некоторые чуждые условностям ученые не согласны. Эти физики строят теории о том, что за мгновение до «большого взрыва» вся масса и энергия нарождавшейся вселенной сжалась в одну невероятно плотную, но имеющую свои пределы крупинку. Назовем ее семенем новой вселенной.

Они считают, что это семя было невообразимо крошечным, возможно, в триллионы раз меньше любой частицы, которую мог наблюдать человек. И тем не менее эта частица дала толчок появлению всех прочих частиц, не говоря уже о галактиках, Солнечной системе, планетах и людях.

Если вам по-настоящему хочется назвать что-то частицей Бога, то это семя идеально подходит для такого названия.

Так как же возникло это семя? Одну идею выдвинул несколько лет тому назад Никодим Поплавский (Nikodem Poplawski), работающий в университете Нью-Хейвена. Она состоит в том, что семя нашей Вселенной было выковано в первичной печи, какой для него стала черная дыра.

Умножение мультивселенных

Прежде чем мы пойдем дальше, важно понять, что за последние двадцать лет многие физики-теоретики пришли к убеждению, что наша Вселенная не единственная. Мы можем составлять часть мультивселенной, представляющей огромное множество отдельных вселенных, каждая из которых является светящимся шаром в истинном ночном небе.

Много споров идет по поводу того, как одна вселенная связана с другой, и есть ли вообще такая связка. Но все эти споры носят исключительно умозрительный характер, а истина является недоказуемой. Но есть одна привлекательная идея, состоящая в том, что семя вселенной похоже на семя растения. Это кусочек существенно важной материи, плотно сжатый и спрятанный внутри защитной оболочки.

Этим точно объясняется то, что возникает внутри черной дыры. Черные дыры это трупы гигантских звезд. Когда у такой звезды заканчивается топливо, ее ядро схлопывается. Сила гравитации стягивает все с невероятной и постоянно увеличивающейся силой. Температура достигает 100 миллиардов градусов. Атомы рушатся. Электроны рвет на куски. А потом эта масса еще больше сжимается.

К этому моменту звезда превращается в черную дыру. Это значит, что ее сила притяжения настолько огромна, что из нее не может ускользнуть даже луч света. Граница между внутренней и внешней частью черной дыры называется горизонтом события. В центре почти каждой галактики, включая наш Млечный путь, ученые открывают колоссальные черные дыры, причем некоторые из них в миллионы раз массивнее нашего Солнца.

Бездонные вопросы

Если воспользоваться теорией Эйнштейна для определения того, что происходит на дне черной дыры, можно вычислить точку, которая имеет бесконечно большую плотность и бесконечной малый размер. Такая гипотетическая концепция носит название сингулярность. Но в природе бесконечностей обычно не существует. Неувязка заключается в теориях Эйнштейна, которые обеспечивают великолепные расчеты для большей части космического пространства, однако рушатся перед лицом неимоверных сил, таких как внутри черной дыры, или тех, что присутствуют при рождении вселенной.

Такие физики как доктор Поплавский говорят, что материя внутри черной дыры действительно доходит до такого состояния, когда больше ее сдавить невозможно. Это «семя» является невероятно крошечным, а весит как миллиард звезд. Но в отличие от сингулярности, оно вполне реально.

По мнению Поплавского, процесс сжатия останавливается потому, что черные дыры вращаются. Они крутятся очень быстро, возможно, достигая скорости света. И это кручение придает сжатому семени невероятное осевое вращение. Семя это не только маленькое и тяжелое; оно также искривленное и сжатое, как пружина того черта из табакерки.

Это семя может внезапно прорасти, причем с мощным хлопком. Вот он-то и называется «большим взрывом», который Поплавский предпочитает называть «большим отскоком».

Иными словами, вполне возможно, что черная дыра это тоннель, «дверь в один конец» между двумя вселенными, говорит Поплавский. А это значит, что если вы попадете в черную дыру в центре Млечного пути, то вполне возможно, что в итоге вы окажетесь в другой вселенной (ну, если не вы, то ваше размозженное в мельчайшие частицы тело). Эта другая вселенная находится не внутри нашей; дыра это просто соединительное звено, как общий корень, от которого растут две осины.

А как насчет всех нас, в нашей собственной вселенной? Мы можем быть продуктом другой, более старой вселенной. Назовем ее нашей правселенной. То семя, которое мать-вселенная выковала внутри черной дыры, могло совершить большой отскок 13,8 миллиарда лет назад, и хотя наша Вселенная с тех пор быстро расширяется, мы по-прежнему можем находиться за горизонтом события черной дыры.

Материал подготовлен редакцией ИноСМИ специально для раздела РИА Наука

Оригинал: http://news.nationalgeographic.com/news/2014/02/140218-black-hole-blast-explains-big-bang/

Странности пяти реальных планет, до которых не додумалась и фантастика

© NASA. ESA, L. Calcada

Эндрю Хитон (Andrew Heaton)

В кино и по ТВ нам часто показывают странные инопланетные миры, и у этих планет часто присутствует какая-то «тема». Одна планета — это просто сплошной гигантский лес, другая — обширная снежная пустыня, на третьей полно нацистов. Но очевидно, что планеты устроены не так. Все знают, что единственная «тема» любой реальной планеты — это неукротимый и страшный ужас. Вот об этом-то я и расскажу…

№5. Планета, пожирающая свет

Попытайтесь представить себе ад в виде планеты. Кто-то из вас наверняка подумает о зловещих и красных от жары скалах, раскаленных настолько, что запросто расплавят Терминатора. А у кого-то в воображении появится картина гигантского черного шара смерти, где свет буквально умирает. Поздравляю. Совместными усилиями вы только что представили себе далекого гиганта, известного под названием TrES-2b.

Но это также означает, что вас никогда не высадят на этой Планете Тьмы как Робинзона и что вы не сойдете на ней с ума от одиночества… потому что вас сразу убьет температура TrES-2b, которая всего в пять раз меньше, чем на поверхности Солнца. Эта жара испещрила черную поверхность планеты озерами адской магмы.

Итак, TrES-2b поглощает почти весь попадающийся на ее пути свет, и непроглядную черноту этой планеты нарушают лишь моря расплавленной смерти размером с Землю. Из-за дьявольской жары над TrES-2b не образуются облака, и, по мнению некоторых ученых, это отчасти объясняет то, почему она такая черная-пречерная. Но это никак не объясняет тот ненасытный аппетит, с которым она пожирает солнечный свет. Теорий на сей счет множество. Возможно, это связано с отсутствием какой бы то ни было атмосферы. Возможно, в этом виноваты светопоглощающие частицы типа испарившегося натрия или газообразной окиси титана, которые плавают вокруг планеты. Лично я думаю, это из-за того, что свободно прилегающие друг к другу тектонические плиты TrES-2b буквально почернели от ненависти после тысячелетнего ерзания по твердому ядру планеты.

© NASA. JPL-Caltech/T. Pyle

№4. Планета, проходящая сквозь Око Саурона

Око Саурона — это чудесное название, которое получила молодая звезда Фомальгаут вместе с окружающим ее космическим мусором. Вместе они очень похожи на гигантский глаз в открытом космосе…

Который не мигает…

Который вечен…

Который заглядывает вам через плечо из глубин бесконечности…

Ах, как это глупо — наделять звезду человеческими качествами. К чему это, если истинная картина намного ужаснее? Вот пример. Космический мусор, камни, лед и пыль создают гигантский диск ока, который примерно в два раза больше всей нашей Солнечной системы. Вот с какими масштабами мы имеем дело — а вам кажется, что весь день потерян, если девчонка из Starbucks неправильно сделала вам капучино. Мелко плаваете, господа.

Находящееся на расстоянии 25 световых лет от Земли небесное тело размером с Юпитер под названием Фомальгаут b вращается вокруг звезды в центре ока. Поскольку это лишь маленькая чайка на огромной свалке космического мусора, вполне вероятно, что эта планета постоянно врезается в этот мусор, создавая фейерверки планетарных масштабов из горящих пород и взрывающегося льда.

Но все становится гораздо хуже, если задуматься о том, что Фомальгаут b проходит сей жестокий и беспощадный цикл лишь из-за того, что другая планета выталкивает ее с ближней околозвездной орбиты, обрекая на вечное разрушение. Это настоящее космическое проклятие, и из него вполне можно сделать очень приличный фильм в жанре космического ужастика (с планетами вместо людей).

№3. Испаряющаяся планета

KIC 12557548 b — это планета, которую медленно пытает смертной пыткой ее собственная звезда. Ну ладно, немного преувеличил. Давайте скажем менее драматично. Астрономы обнаружили экзопланету, которая буквально испаряется на наших глазах, волоча за собой пыльный кометный хвост. Хвост этот похож на кровавый след, оставляемый отчаянно зовущей на помощь жертвой, которую тащит по земле убийца. Но помощь все равно не придет…

Так, побольше научной точности. Планета KIC 12557548 b обращается вокруг своей звезды всего за 16 часов. А это значит, что температура на ее поверхности слишком высока для существования скальных пород, минералов и даже для прогулок того парня, который носит шорты в зимнюю стужу. Но и это еще не все. Видимо, Вселенная посмотрела на умирающую KIC 12557548 b, на ее плавящиеся горы, на реки магмы и решила, что этого ей недостаточно. На KIC 12557548 b видны колоссальные вулканические извержения буквально планетарного масштаба. Они настолько мощные, что пепел улетает в космос. Вообще-то нет, пепел испаряется из-за космического излучения, потому что улететь с KIC 12557548 b не может ничто.

Но довольно о KIC 12557548 b. Давай поговорим о тебе, особом и прекрасном тебе…

… и обо всех тех ужасах, которые приключатся с тобой, если ты ступишь на KIC 12557548 b.

Во-первых, сверху на тебя будет взирать огромная яркая звезда, занимающая половину небосклона. Но времени подивиться на огненное небо у тебя не будет, ибо как ты станешь дышать в атмосфере, 90% которой составляет порошкообразная горная порода? Затем, если тебя не прикончат моментально многочисленные землетрясения и извержения вулканов (а они прикончат, причем за пару наносекунд, но в интересах нашего повествования я дам тебе пожить еще несколько ужасных и мучительных минут), ты унесешься в космос и превратишься в пыль вместе с остальными 100000 тонн массы, которые исчезают с планеты ежесекундно.

№2. Планета, которую постоянно казнят

Kepler-36b — это маленькая планета в полтора раза больше Земли. И ее вечно и постоянно обижает старшая сестра Kepler-36c, которая похожа на Нептун, будучи газовым гигантом. Две планеты обращаются вокруг звезды в созвездии Лебедя, и при этом орбиты планет расположены очень близко друг к другу. К сожалению, это приводит к тому, что периодически они сходятся настолько близко, что старшая планета наносит серьезный ущерб младшей. В момент сближения Kepler-36c буквально устраивает казнь Kepler-36b, но вместо пуль у нее огромная сила притяжения, превращающая маленькую родственницу в одно сплошное месиво из землетрясений и вулканических извержений, терзающих ее поверхность.

Но еще хуже то, что у младшей сестрицы нет ни секунды на то, чтобы оправиться после очередной взбучки. Когда вулканы на ней перестают извергаться, 36c появляется снова, воняя перегаром, и снова начинает свои издевательства. И это происходит каждые 97 дней, как по расписанию. Каждые три месяца Kepler-36b переживает почти полное опустошение и не успевает восстановиться в промежутках. И тем не менее младшенькая держится и наверняка с каждым разом становится все злее. Мы хорошо знаем, чем это может закончиться. Измываться над маленькими можно лишь до поры до времени, потому что внезапно они могут рявкнуть, схватить в руки нож — и пойдут крушить все вокруг. Дадим Kepler-36c еще несколько тысячелетий, и обещаю вам — младшая сестра в конце концов не вынесет и надерет задницу старшей, или какие там еще имеются у планет органы для битья.

№1. Планета, где идет горизонтальный дождь из стекла со скоростью около 6500 километров в час 

Внешность HD 189733b обманчива. На первый взгляд она кажется пригодной для проживания и очень похожей на Землю: такой же голубой шарик, никаких колец, языков пламени и непроглядной темноты. Можно даже представить себе, что там есть облака и какие-нибудь формы разумной жизни, которые пока еще не прознали, какие земляне неисправимые задницы. Чего же мы не летим туда на всех парах?

Все дело в том, что в действительности HD 189733b — это просто космическая пытка для межпланетных путешественников. Она совершенно не пригодна для жизни. Это планета, на которой буквально идут ливни из осколков стекла.

В ее атмосфере содержится большое количество частиц кремния, которые рассеивают голубой свет. Голубая окраска планеты становится еще ярче, когда ее температура (она примерно такая же, как внутри вулкана) превращает частицы кремния в стекло, а затем планета начинает швырять осколки этого стекла во все стороны со скоростью до 6500 километров в час. Получается глобальное торнадо из стекла. Это тема настолько диковинная, что даже фантасты ее не касаются. Так что, хотя HD 189733b и кажется со стороны чудесным местом для отдыха, это скорее не планета, а самая крупная пескоструйная машина во Вселенной.