Ознакомительная версия.
Но, в отличие от теории Большого взрыва, в этой особой точке не было ничего физического: ни материи, ни энергии. Ничего, кроме заложенных в ней идеальных законов будущего мироздания (планов-замыслов Бога). Такую точку ученые называют белой космической дырой. Из белой космической дыры 13–14 миллиардов лет назад мощным фонтаном стали рождаться гигантские вихри [1].
Возможно, некоторым из нас привычнее название «черная дыра», нежели «белая». В любом случае стоит познакомиться с этими удивительными феноменами космоса, позволяющими понять процесс рождения физической Вселенной.
В 60-х годах прошлого столетия знаменитый российский астрофизик, доктор физико-математических наук Н. А. Козырев высказал предположение (и не без основания), что параллельно нашей Вселенной существуют и другие вселенные, а связь между ними осуществляется с помощью туннелей, которыми являются черные и белые космические дыры. По черным дырам из нашей Вселенной в параллельный мир уходит материя, а по белым дырам от них к нам поступает энергия [2]. Ортодоксальный ученый мир счел это предположение бредом авантюриста.
Несколько позднее теоретическую возможность использования черных и белых дыр для перехода в иные Вселенные рассмотрел член-корреспондент АН СССР Н. С. Кардашов: «Наше пространство имеет более сложный характер, чем кажется… не исключено, что имеется бесчисленное множество пространств, отделенных друг от друга бесконечно большим временем. Путешествие в заряженную черную дыру эквивалентно машине времени, которая позволяет покрывать бесконечно большое расстояние за конечные промежутки времени и преодолевать бесконечно большие интервалы времени за малые собственные времена» [3].
В январе 2001 года в газете «Санкт-Петербургские ведомости» появилась заметка о том, что британские астрономы огласили «сенсационное сообщение»[26], о котором написали многие иностранные информационные агентства: у нашей Вселенной есть двойник, существующий параллельно. Слова богу, признали! А куда денешься, если факты говорят сами за себя.
В 1992 году с помощью телескопа «Хаббл» ученые из Годдарского центра космических полетов НАСА, расположенного в Гринбелте (штат Мэриленд), впервые получили прямое доказательство существования черных дыр. Астрономам были известны тридцать восемь черных дыр, но до 1992 года они предполагались и исследовались только теоретически. А тут удалось зарегистрировать исчезновение материи, которая в определенный момент, проходя через некий условный горизонт (черную дыру), просто превращалась в ничто. Статья с этим сообщением называлась очень символично – «Пожиратели материи» [4].
По утверждению астронома Джозефа Долана, одна из черных дыр, объект XR-1 (в созвездии Лебедя), обладая большой массой, притягивает к себе гигантские газовые облака, которые закручиваются в спирали, нагреваются и начинают излучать свет в ультрафиолетовом диапазоне. Ученому удалось обнаружить на снимке так называемый «горизонт явлений» – границу, из-за которой уже ничего не излучается. Ультрафиолет как бы «угасает» по мере приближения к этой границе. Долан считает, что черные дыры и в самом деле «поедают» материю, втягивая ее в себя со скоростью 10 000 000 км/с.
На фото, которое вы можете увидеть на вклейке, анонимный художник Европейского космического агентства (ESA) изобразил момент «проглатывания» черной дырой (справа) оказавшейся поблизости звезды (слева). Прежде чем газ упадет на поверхность дыры, он закрутится вокруг нее со скоростью, близкой к световой. Именно из этого хоровода вырывается мощный поток рентгеновского излучения [5].
Познакомившись поближе с черными дырами, лучше изученными наукой, чем белые, мы сумеем понять, что представляет собой белая дыра, из которой, по новой гипотезе, родилась наша Вселенная.
Надо сказать, что в свое время обнаружение черных дыр буквально потрясло научную общественность.
Не случайно известный американский физик-теоретик Торн написал следующие строки: «Из всех измышлений человеческого ума, от единорогов и химер до водородной бомбы, наверное, самое фантастическое – это образ черной дыры. И, тем не менее, законы современной физики требуют, чтобы черные дыры существовали».
Еще в 1795 году Пьер-Симон Лаплас, руководствуясь законом всемирного тяготения, пришел к выводу, что, возможно, самые яркие небесные тела во Вселенной для нас, землян, невидимы.
Он произвел достаточно простые вычисления, используя знания о второй космической скорости, которую должно набрать любое космическое тело, чтобы преодолеть силы тяготения.
Например, вторая космическая скорость, до которой необходимо разогнать ракету с космонавтом, чтобы преодолеть земное тяготение, равна 11 км/с. Но эта скорость зависит от массы космического тела и его радиуса. Она тем больше, чем больше масса и чем меньше радиус, так как с увеличением массы тяготение увеличивается, а с ростом расстояния от центра оно ослабевает. В соответствие с законом тяготения Ньютона уменьшение радиуса небесного тела вдвое при постоянной массе приводит к возрастанию тяготения вчетверо.
На поверхности Солнца, например, вторая космическая скорость равна 620 км/с, и поскольку скорость света (300 000 км/с) превышает эту величину, световые лучи несут нам жизнь.
Если представить, что Солнце сжали до радиуса 10 километров, оставив массу прежней, то вторая космическая скорость увеличится до 150 000 км/с. А если продолжить сжимать Солнце дальше, оставив неизменной массу, то мы вправе предположить, что вторая космическая скорость может достигнуть скорости света. И поскольку поле тяготения (по Ньютону) действует не только на объемные тела, которые притягиваются друг к другу, но и на микрочастицы и даже на свет, то вычисления Лапласа правомерны и для света.
Световые потоки не смогут преодолеть тяготение этого небесного тела, и мы со стороны сможем увидеть лишь некое темное пятно в космосе. Проще говоря, дыру.
Следует отметить, что в соответствии с теорией тяготения Ньютона тяготение становится бесконечно большим при радиусе, равном нулю. Необычные небесные тела хотя и считались гипотетическими, но притягивали внимание ученых.
С появлением теории относительности результаты теоретических исследований этих небесных тел изменились. Эйнштейн доказал, что при сжатии небесного тела гравитация растет гораздо быстрее, и определил так называемый гравитационный радиус, при котором она становится бесконечной [6].
Гравитационный радиус Солнца равен 2900 метров (при настоящем 700 000 километров), а гравитационный радиус Земли равен 10 миллиметров (при настоящем 6400 километров). Теория гласит, что любое небесное тело, сжатое до гравитационного радиуса, перестает быть источником излучения, так как свет не может покинуть данное тело в связи с тем, что вторая космическая скорость должна быть выше скорости света.
Встал вопрос: что может так сжать звезду? Оказалось, сама звезда!
В 1968 году американский физик Джон Уилер в своей статье об этих удивительных небесных объектах ввел в обиход термин «черная дыра».
Как трактует «Википедия»: «Черная дыра – это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света)».
Чтобы понять, как возникает черная дыра или что именно произошло с объектом XR-1 в созвездии Лебедя, познакомимся с жизненным циклом звезды.
Звезда образуется, когда большое количество газа (в основном водорода) начинает сжиматься силами собственного гравитационного притяжения. В процессе сжатия атомы газа все чаще и чаще сталкиваются друг с другом, двигаясь со все большими скоростями. В результате газ разогревается и в конце концов становится таким горячим, что атомы водорода вместо того, чтобы отскакивать друг от друга, начинают сливаться, образуя гелий. Тепло, выделяющееся в этой реакции, которая напоминает управляемый взрыв водородной бомбы, вызовет свечение звезды.
Из-за дополнительного тепла во внутренних слоях протозвезды повышается внутреннее давление, стремящееся ее разжать. Когда между сжимающими силами (гравитационными) и расширяющими силами (силами внутреннего давления и центробежными силами, связанными с вращением звезды) наступит равновесие, протозвезда превращается в звезду. При этом наступает равновесие и между количеством тепла, отдаваемого вовне, и количеством тепла, получаемого от термоядерной реакции. В стабильном состоянии звезда может функционировать миллиарды земных лет.
Но когда у звезды кончится водород и другие виды ядерного топлива, наступает старость звезды. А дальше – смерть…
Ознакомительная версия.
