Часто возникает вопрос: а что будет, если нырнуть в черную дыру? Понятно, что обратно не выберешься, но, быть может, можно вынырнуть в другой, параллельной Вселенной? Действительно, есть такая теория, что внутри себя черная дыра выворачивается в другую Вселенную и там выглядит белой дырой. Белыми дырами называют гипотетические объекты, которые, в отличие от черных дыр, не всасывают в себя беспрестанно вещество и излучение, а, напротив, беспрестанно его извергают. В нашей Вселенной никаких таких белых дыр пока не обнаружено, они остаются выдумкой кабинетных ученых, но вдруг они все же существуют и являются «оборотной стороной» наших черных дыр, просто находятся в параллельных мирах? Правда, проверить сию гипотезу нельзя, поскольку эти гипотетические Вселенные ограждены от нас горизонтами событий, и информацию оттуда никоим образом получить невозможно.
Поэтому мы сейчас эти научные спекуляции обсуждать не будем, а ответим на вопрос, что будет с любопытным мальчиком, который захочет нырнуть в черную дыру и посмотреть, чего там происходит.
Начнем ответ с более легкого объекта – с белого карлика или нейтронной звезды. Что вам больше нравится в качестве орудия самоубийства? Давайте возьмем нейтронную звезду – по сути гигантское атомное ядро диаметром в пару десятков километров. Напомню: это все, что осталось от гигантской сверхновой после взрыва – вещество чудовищной плотности и с чудовищной силой притяжения.
Итак, пытливый мальчик вниз головой кидается в эту звезду. Так как мальчик имеет некую длину, одни части мальчика будут ближе к звезде (голова), а другие части мальчика – дальше (ботинки). А поскольку чем ближе к звезде, тем сильнее сила притяжения, головенка безрассудного мальчика будет притягиваться сильнее, чем ботинки, то есть она будет лететь к звезде быстрее мальчиковых ног. По сути, мальчика, начиная с головы, вытянет в длинную макаронину. Этот эффект вытягивания мальчиков в макаронины называется действием приливных сил. Приливные силы от Луны, которые действуют на Землю, вызывают в земных океанах приливы и отливы. Вот примерно то же самое, только в совершенно карикатурных масштабах случится с нашим мальчиком – приливные силы, начав вытягивать его с головы, просто разорвут глупого героя, а когда остатки несчастного коснутся поверхности звезды, электроны мальчика вдавит в его протоны, и мальчик превратится в нейтронную пасту, которую равномерно размажет по поверхности нейтронного шара.
В общем, падение мальчика вниз головой на звезду будет напоминать выдавливание тюбика с зубной пастой. Сначала – длинная макаронина, а потом размазывание. Прелестно!
Так, одного мальчика мы уже истратили. Теперь берем другого и кидаем в черную дыру – интересно же, что будет! А будет примерно то же самое. Сначала его «отмакаронит» приливными силами, а потом разберет на элементарные частицы, которые канут в черном небытии сингулярности. Но мы этого уже не увидим.
Или увидим?
Это зависит от величины черной дыры, в которую затянуло наш объект. Если мальчик падает в черную дыру, оставшуюся после взрыва массивной сверхновой, то есть дыра эта сравнительно невелика по размерам, его разорвет еще до достижения горизонта событий. Например, если черная дыра образовалась из звезды массой в 10 Солнц и ее радиус Шварцшильда составляет 30 км, мальчика превратят в макаронину и разорвут приливные силы на расстоянии 300 км от горизонта событий. То есть мы сполна насладимся этим печальным зрелищем отмакаронивания или, говоря на европейский манер, спагеттификации.
Но если мы имеем дело со старой заслуженной черной дырой размером эдак в десять тысяч солнечных масс, то ее радиус Шварцшильда будет равен 30 тысячам километров. А вот приливные силы начнут деформировать и разрывать объект намного ближе к звезде, то есть уже после того, как мальчик пролетит за горизонт событий. Таким образом, в этом случае мальчик пролетит за горизонт событий живым и здоровым, даже не заметив этого. Его раздавит уже потом, но мы этого уже не увидим, так как свет из-за горизонта событий до нас никак дойти не может. Да и сам мальчик своего ужасного конца не увидит, ибо у него вылезут глаза на лоб.
В этой связи нельзя не упомянуть одну удивительную гипотезу, которая гласит: вполне возможно, что все мы живем внутри черной дыры. То есть вся наша вселенная представляет собой гигантскую черную дыру – для внешнего наблюдателя, конечно, а не для нас. Как вы знаете, гравитационный радиус объекта (после которого он схлопывается в черную дыру) зависит от его массы. Напомню для сравнения, что гравитационный радиус Земли, например, 1 см. К сожалению, мы точно не знаем массу нашей Вселенной и ее существующий радиус. А иначе могли бы сказать, действительно мы живем внутри черной дыры или нет. Но поскольку изнутри это незаметно, никаких неприятностей нам не доставляет и воспринимается как черная дыра только с точки зрения внешнего наблюдателя (если он, конечно, вне нашей Вселенной существует), то и наплевать!
Глава 5. Ближайшие окрестности
Мы как-то увлеклись большими масштабами и совсем забыли о том, что находится у нас под носом. Это очень по-русски – думать о вечном и глобальном, не замечая разбросанных игрушек под самым носом.
Давайте же скосим глаза на кончик носа и посмотрим, что находится вот буквально рядом, вокруг нас. К родному дому присмотримся. К любимой нашей Солнечной системе. Пробежимся, так сказать, галопом по планетам. А то Вселенную познали, а что в хозяйстве делается, не знаем. Однако не беспокойтесь за масштаб! После наведения порядка внутри собственного дома, мы вновь, раскинув руки, отправимся в полет по Вселенной и поговорим о том, откуда она вообще взялась. Но сейчас все же придется на время отвыкнуть от галактических просторов, взять в руки лупу и изучить то, чем намусорено вокруг.
А намусорено немало! В нашей Солнечной системе девять планет… Ой, виноват! Восемь! Последнюю планету – Плутон – астрономы недавно разжаловали из планет за малый размер, ну и ладно, меньше учить.
Вкратце мы планеты уже перечисляли в начале книжки и даже вскользь упомянули, как они возникли. Теперь пришла пора неприятных пыльных подробностей. Потому начнем мы рассказ о планетах с их образования из газо-пылевого облака. Но заход сделаем издалека с повтора пройденного материала.
Итак…
Ранняя Вселенная состояла, как мы помним, из водорода с небольшой примесью гелия. Под действием гравитации газ стягивался и концентрировался в направлении случайных уплотнений, образуя первое поколение огромных толстых звезд. Время их жизни было совсем небольшим – сотни миллионов лет, – поскольку крупные звезды быстро сгорают. Большинство этих звезд превратилось в черные дыры, раскидав газовую оболочку с первыми наработанными химическими элементами по космосу.
Из этой межзвездной пыли начало формироваться второе поколение звезд, поменьше габаритами. Наша Солнечная система собралась из гигантского облака космической пыли и газа, оставшегося после взрыва сверхновой. Об этом говорит наличие тяжелых элементов у нас в системе и в наших телах.
Постепенно сгущающееся и вращающееся вокруг своей оси, это облако космической пыли и газа по виду напоминало не шар, а сплюснутое с двух сторон зернышко чечевицы, пузатенькую стеклянную линзу или галактику. В нем постепенно возникали более плотные образования – сначала хлопья слипшейся космической пыли, состоящей из разных химических элементов, потом сгустки, которые начали притягивать к себе окружающее вещество, и чем больше был сгусток, тем сильнее он притягивал.
Между тем в центре газо-пылевого облака, где была наибольшая концентрация вещества, давление (из-за гравитационного сжатия) и температура (из-за давления) все росли и росли – до тех пор, пока не достигли такой величины, при которой началась термоядерная реакция. Звезда зажглась! И ее мощное излучение начало интенсивно выметать вокруг себя пыль и легкий газ подальше. И чем легче были химические элементы, тем легче их уносило солнечным ветром подальше от новенькой звезды. Самый легкий элемент у нас, как вы знаете, водород. Именно поэтому самые большие и самые дальние планеты Солнечной системы представляют собой газовые гиганты. А тяжелые элементы, типа железа и других металлов, вынесло в меньшей степени. Поэтому ближайшие к Солнцу планеты представляют собой, как уже говорилось, ржавые металлические шарики, покрытые слоем окислов и шлаков. Понятно, что на близкой к Солнцу Земле есть и легкие элементы, но их меньше в процентном отношении, чем на дальних планетах. И наоборот, на дальних планетах меньше тяжелых элементов (в процентном отношении).
Постепенно-постепенно вся пыль и газ оседали на ближайших к ним молодых протопланетах, очищая пространство и опрозрачнивая его. Затем настал черед планетам собирать сгустки покрупнее – метеориты. Это был этап метеоритной бомбардировки. Следы этой бомбардировки прекрасно видны на Луне в виде кратеров, которые там из-за отсутствия атмосферы и ветров прекрасно сохраняются миллионами и миллиардами лет.
Все описанные события происходили примерно 4,5 миллиарда лет назад. Понятно, что это был очень долгий процесс, но считается, что возраст Солнечной системы (то есть окончание процесса ее формирования) именно таков.
В результате получилось то, что получилось. И мы сейчас на результат внимательно посмотрим, начав процесс разглядывания с первой, то есть ближайшей к Солнцу планеты.
Меркурий – первая от Солнца планетка. Я столь легкомысленно назвал ее «планеткой», потому что Меркурий – самая маленькая планета Солнечной системы, ее диаметр менее 5000 км. Меркурий, названный в честь древнеримского бога торговли, находится от Солнца на расстоянии 58 миллионов километров. Его открыли несколько тысяч лет назад, об этой планетке знали еще древние шумеры.
Меркурий вращается вокруг своей оси довольно медленно. Если земные сутки составляют 24 часа, то меркурианские – аж 59 земных суток. За это время Меркурий почти полностью успевает облететь вокруг Солнца – меркурианский год равен 88 земным суткам. Вот так вот: день и ночь на Меркурии длятся почти по полгода (меркурианских)!