Многи сотни и даже тысячи лет люди мечтают о путешествиях во времени и, возможно, это станет возможным благодаря самым массивным объектам во Вселенной. Чёрная дыра – это машина времени, позволяющая путешествовать как в прошлое, так и в будущее. Но не ждите, что в ближайшее время вы отправитесь к динозаврам.
В настоящее время у нас нет космического корабля, который мог бы доставить нас к какой-либо чёрной дыре. Но даже если оставить в стороне эту маленькую деталь, попытка отправиться в прошлое с помощью чёрной дыры может оказаться последним, что вы когда-либо сделаете.
Что такое чёрная дыра?
Чёрная дыра – чрезвычайно массивный объект, который обычно образуется, когда умирающая звезда коллапсирует сама в себя. Подобно планетам и звёздам, чёрные дыры имеют вокруг себя гравитационные поля. Гравитационное поле – это то, что удерживает нас на Земле и заставляет нашу планету вращаться вокруг Солнца.
Как правило, чем массивнее объект, тем сильнее его гравитационное поле. Гравитационное поле Земли чрезвычайно затрудняет полёты в космос. Вот почему мы строим ракеты: мы должны лететь очень быстро, чтобы вырваться из лап земного притяжения.
Гравитационное поле чёрной дыры настолько сильное, что даже свет не может от него ускользнуть. Это впечатляет, поскольку свет – самая быстрая вещь, известная науке!
Между прочим, именно поэтому чёрные дыры чёрные: мы не можем увидеть свет от чёрной дыры так как он полностью поглощается ей.
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 сильнее пространство растягивается и искривляется вокруг него.
Массивный объект создаёт некую яму в пространстве. Когда другие объекты приближаются, они падают в эту гравитационную яму.
Вот почему, когда вы подходите достаточно близко к любому массивному объекту, включая чёрную дыру, вы падаете на него. По этой же причине свет не может покинуть чёрную дыру: склоны ямы настолько круты, что свету не хватает скорости, чтобы выбраться наружу.
Склоны ямы, созданной чёрной дырой, становится всё круче и круче по мере приближения к ней. Точка, в которой они становится настолько крутыми, что свет не может покинуть яму, называется горизонтом событий.
Горизонты событий интересны не только потенциальным путешественникам во времени, но они также интересны и философам, потому что они влияют на то, как мы понимаем природу времени.
Время растяжения
Когда пространство растягивается, то растягивается и время. Часы, которые находятся рядом с массивным объектом, будут идти медленнее, чем те, которые находятся рядом с гораздо менее массивным объектом.
Часы рядом с чёрной дырой будут идти очень медленно по сравнению с часами на Земле. Один год рядом с чёрной дырой может равняться 80 годам на Земле, как вы, возможно, видели в фильме “Интерстеллар”.
Таким образом, чёрные дыры можно использовать для путешествий в будущее. Если вы хотите прыгнуть в будущее Земли, просто пролетите рядом с чёрной дырой, а затем вернитесь на Землю.
Если вы подойдёте достаточно близко к центру чёрной дыры, ваши часы будут идти медленнее, но вы всё равно сможете вернуться назад, пока не пересечёте горизонт событий.
Чёрная дыра = машина времени?
А как насчёт прошлого? Здесь всё становится по-настоящему интересным. Чёрная дыра настолько искривляет время, что может завернуться сама в себя.
Представьте, что вы берёте лист бумаги и соединяете два конца, чтобы сформировать петлю. Вот что чёрная дыра делает со временем.
Таким образом создаётся естественная машина 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!
Нюансы
Итак, вы нашли чёрную дыру и хотите использовать свой верный космический корабль, чтобы вернуться и навестить динозавров. Что ж, удачи.
Есть три проблемы. Во-первых, вы можете путешествовать только в прошлое чёрной дыры. Это означает, что если чёрная дыра образовалась после того, как вымерли динозавры, то вы не сможете вернуться достаточно далеко.
Во-вторых, вам, вероятно, придётся пересечь горизонт событий, чтобы попасть в петлю. Это означает, что для того, чтобы выйти из цикла в определённое время в прошлом, вам нужно пересечь горизонт событий. Это означает, что для вашего путешествия во времени вам понадобиться разогнаться до скорости, превышающей скорость света, что, и мы почти уверены, невозможно.
В-третьих, и, вероятно, хуже всего это то, что вы и ваш корабль подвергнетесь спагетификации. Звучит вкусно, правда?
К сожалению, это не так. Когда вы пересечёте горизонт событий, вы растянетесь, как лапша. Фактически, вы, вероятно, растянитесь настолько, что превратитесь в цепочку атомов, спиралевидно уходящую в пустоту.
Так что, несмотря на то что чёрная дыра – это машина времени, в обозримом будущем, вам врядли удастся посетить динозавров.
