Существует ли искривление пространства? Ответ – Да! В природе существуют достаточно компактные и массивные тела, которые могут искривлять пространство. Чёрные дыры способны на это. Какие существуют способы открытия таких космических тел и какую пользу для человечества они могут принести?
Олег Малков:
Здесь 2 вопроса. Первый – существует ли искривление пространства? Да. Насчет можно ли искривить – мы пока не умеем. Мы видим, как пространство искривляется по естественным причинам. В природе существуют достаточно компактные и достаточно массивные тела.
Например, черные дыры. Эти черные дыры искривляют пространство. Мы примерно представляем как это происходит, хотя здесь тоже масса еще нерешенных вопросов. Но мы не умеем, быть может пока, делать это искусственно. Мы пытаемся понять эти законы, почему пространство искривляется и каким образом оно искривляется. Как это зависит от свойств той самой черной дыры. Мы довольно неплохо понимаем откуда эти черные дыры берутся. Эволюцию этих черных дыр, что было с этим телом, пока оно не было черной дырой. Вот это мы уже знаем достаточно неплохо. Но как это поставить на службу человечеству, пока еще думаем об этом.
Звезда, вот наше солнце например, это большая водородная бомба, которая взрывается не доли секунды, а миллиарды лет. Вот то, что мы видим это водородная бомба, взрыв которой длится миллиарды лет. По счастью для нас наше солнце можно считать стационарной звездой. Это происходит потому, что в солнце находятся в равновесии несколько довольно мощных сил. Прежде всего это сила тяготения, которая стремится сжать это солнце. Это огромный газовый шар, гигантской массы – 10 в тридцать третьей грамм, т.е. представьте себе единичку с 33 нулями. Ну если угодно, то с 30 нулями килограмм. Вот что такое солнце. И если бы не газовое давление и не излучение вот той самой водородной бомбы, то солнце давным давно схлопнулось. Ну не в точку, но в довольно компактный объект.
Как и все в природе, термоядерная реакция не вечна. Эта топка термоядерная, эти дрова, это вещество, которое перерабатывается, этот водород, речь идет именно о водороде, в солнце рано или поздно закончится. Будут включаться другие термоядерные реакции, будут гореть гелий, потом более тяжелые элементы. Но закончится и это тоже. Другими словами сила тяготения, которая существует всегда будет продолжать стремиться схлопнуть наше солнце. А вот силы, которые ему препятствуют, силы газового давления и сила излучения, со временем перестанут действовать. Просто потому, что наше солнце перестанет существовать.
Гореть в один прекрасный момент станет нечему. С нашим солнцем произойдет следующее. Оно превратится в довольно компактный объект, размером, примерно, с Землю. Это для звездного мира довольно компактный объект. Но солнце не превратится в черную дыру. А вот если бы на месте солнца находился гигант, ну скажем превышающий солнце раз в 10 по массе. А таких звезд довольно много в галактике, мы такие наблюдаем, мы их видим, в том числе и невооруженным глазом такие звезды видны. Вот эта звезда, ее коллапс будет настолько серьезным, что она превратится в черную дыру. Чем больше масса и чем меньше радиус, такого объекта, тем выше должна быть, мы называем это вторая космическая скорость. Почему ракета покидает Землю с космонавтами? Потому что она обретает вторую космическую скорость.
Одиннадцать с небольшим километров в секунду, тогда ракета может выйти, хотя бы на околоземную орбиту. А у таких компактных объектов вторая космическая скорость становится равной скорости света. А по нашим законам нет скоростей, превышающих скорость света. Это Эйнштейн еще сказал. Другими словами никакое ни вещество, ни излучение не может покинуть черную дыру. С кинематической точки зрения, то есть движение ее, она может вести себя как обычная звезда. Она движется по каким-то своим орбитам. Она может вступать даже во взаимодействие с другими звездами, сейчас я чуть расскажу об этом. Но излучение не может покидать черную дыру.
Нам везет иногда, астрономам везет, если черная дыра входит в звездную пару. Представьте себе 2 звезды, которые обращаются одна вокруг другой, точнее вокруг общего центра массы. Это явление довольно распространено в звездном мире. Так вот если одна из этих звезд превратилась в черную дыру, то может случиться так, что вторая звезда будет увеличиваться в своих размерах. Это независимо от соседа, от черной дыры, просто так эволюция звездная устроена. Она увеличивается в своих размерах и вот это вещество начинает перетекать на черную дыру.
Черная дыра обладает гигантской силой тяготения, это вещество стремится упасть на черную дыру. Но при гигантской силе тяготения у черной дыры довольно маленькая поверхность. Все это вещество не может упасть одновременно на черную дыру и начинает с бешеной скоростью обращаться вокруг черной дыры, образуются так называемые аккреционные диски. Вещество в них разогревается до безумных температур, начинает излучать в рентгене и мы, наблюдая вот это рентгеновское излучение, и говорим: «Ага, вот этот аккреционный диск вращается вокруг именно черной дыры». Потому что ничего другое не может вот таким образом разогнать и разогреть вещество.
Вот таким образом мы открываем черные дыры. Практически доказано сейчас, что довольно гигантская черная дыра находится в центре нашей галактики. И в центре других галактик, кстати, так же. Это тоже было открыто опосредованно. Мы можем наблюдать звезды, которые находятся в непосредственной близости от центра нашей галактики, и по тому, как они двигаются, мы можем понять, что там находится нечто, что мы не видим, что очень интенсивно влияет своей силой тяготения на звезды. Не исключено, действительно, что мы, да грубо говоря, научимся искривлять пространство. Хотя для этого нужно очень хорошо понять, как это делается сейчас без нашего участия. Как это сделано в природе.
Не исключено так же, что мы сможем использовать каким-то образом неисчерпаемые энергетические возможности, компактных объектов, и, в частности, черных дыр. А это возможности действительно гигантские. Но это дело не очень близкого будущего, должен я сказать. Не очень близкого. Ну, хотя бы потому, что у нас, опять таки по счастью для нас, в ближайшей окрестности таких объектов нет.
подробнее