Вчені: Використовувати чорні діри для космічних подорожей можна, але тільки обережно

Дата:

2019-01-10 21:45:09

Перегляди:

25

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Вчені: Використовувати чорні діри для космічних подорожей можна, але тільки обережно Source:

Одна з найцікавіших тем в сучасній науковій фантастиці є концепт використання чорних дір в якості порталів в іншу всесвіт, час або вимірювання. Багато астрофізики стверджують, що в справжніх умовах таке просто неможливо. Проте група дослідників з Університету штату Массачусетс в Дортмунді (США) вважає, що ця фантазія насправді не так вже й далека від реальності.

є, можливо, самими загадковими об'єктами у Всесвіті. Вони — результат гравітаційного колапсу надмасивних зірок, що приводить до створення цієї сингулярності – об'єкта нескінченної щільності, що з'явився внаслідок стиснення цілої зірки до крихітної точки. Ці гарячі точки нескінченної щільності мають настільки потужною гравітацією, що здатні в буквальному сенсі розривати простір-час. Згідно з припущеннями, цей факт відкриває можливість використовувати ці об'єкти для гіперпросторових подорожей.

Звичайно ж, більш ранні наукові дослідження на цей рахунок говорили про те, що будь-який об'єкт, наприклад, космічний корабель, або жива істота, які вирішать використовувати чорну діру в якості порталу, дуже швидко про це пошкодують. Нескінченна гравітаційна сингулярність і високі температури призведуть до того, що об'єкт буде до тих пір, поки повністю не випарується.

Подорож крізь чорну діру

Наукова команда професора фізики Гаурава Ханна з Університету штату Массачусетс в Дортмунді (США) і їх колеги з Коледжу Гвіннетт в штаті Джорджія змогли показати, що не всі чорні діри однакові. Дослідники вважають, що у об'єктів, які проходять крізь обертаються великі і чорні діри, такі як наприклад, Стрілець А* в центрі нашої галактики, шанси вижити будуть набагато вище.

це Пояснюється тим, що у великих і обертових чорних дір сингулярність діє дещо інакше, «ніжніше» або «слабкіше» і тому є ймовірність того, що вона не буде пошкоджувати ті об'єкти, які будуть з нею взаємодіяти. На перший погляд це може здатися маячнею, проте вчені наводять як пояснює аналогією простий експеримент з швидким переміщенням руки над палаючою свічкою. Спробуйте самі і побачите, що вогонь вас не буде обпалювати.

Гаурав Ханн і його колега Ліор Бурко займаються питаннями фізики чорних дір більше двадцяти років. У 2016 році Керолайн Маллари, одна з аспіранток Ханна, натхненна блокбастером режисера Крістофера Нолана «Интерстеллар» вирішила науковим методом перевірити, чи дійсно головний герой фільму зміг би вижити при падінні в гігантську обертову чорну діру Гаргантюа, володіє масою в 100 мільйонів разів перевищує сонячну.

Сам фільм, нагадаємо, був поставлений по книзі нобелівського лауреата з астрофізики Кіпа Торна. Описані в голлівудському блокбастері зовнішній вигляд, розміри і фізичні властивості чорної діри Гаргантюа, є одним із центральних «персонажів» це фільму — його робота.

Спираючись на дослідження іншого фізика Амоса Орі, результати якого були представлені кількома десятиліттями раніше, а також заручившись підтримкою комп'ютерних технологій, Керолайн Маллари створила комп'ютерну модель, в якій відображаються більшість фізичних ефектів, які виявлялися б на космічний апарат або будь-який інший об'єкт, що потрапив у центр обертається чорної діри, такий як Стрілець А*.

Вигадана чорна діра Гаргантюа з фільму «Интерстеллар»

Навіть зачіску не помне?

Комп'ютерна модель показала, що за будь-яких умов об'єкт падає під обертову чорну діру не буде відчувати нескінченно великих ефектів деформації при проходженні крізь так званий внутрішній горизонт сингулярності – область чорної діри, уникнути якої не вдасться в будь-якому випадку. Більш того, при певних обставинах вплив цих ефектів буде настільки мало, що об'єкт зможе без проблем пройти крізь цю сингулярність, а в деяких випадках і зовсім не помітити ніякого впливу з боку.

Маллари також виявила особливість, яка в повній мірі не привертала до себе уваги раніше: ефекти сингулярності в контексті обертається чорної діри призведуть до стрімкого збільшення циклів розтягування і стиснення об'єкта, падаючого в її центр. Однак дослідниця у своїй роботі зазначає, що у випадку дуже великих чорних дірок, розміром з ту ж Гаргантюа, сила цих ефектів буде дуже незначною. Настільки незначною, що ні сам космічний апарат, не живі істоти, що знаходяться на його борту, найімовірніше, їх навіть не помітять.

На цьому графіку показано фізичне навантаження на сталеву раму космічного апарату з його наближенням до центру обертається чорної діри. У маленькій вставці показано деталізована картина навантаження, яка буде відзначатися при максимальному зближенні апарату. Важливо зазначити, що навантаження сильно зросте в точці максимального зближення з чорною дірою, але не буде зростати в нескінченність. Іншими словами, апарат і його екіпаж можуть пережити таке мандрівка

Важливим моментом тут є те, що фізичні ефекти, надані на корабель, не будуть ростуть нескінченно. Вони обмежені певною межею, навіть незважаючи на те, що буде здаватися, що навантаження на корабель буде зростати безмежно з наближенням до чорної діри.

Звичайно ж, в (можна обговорити ) є кілька важливих недоліків та припущень, з урахуванням яких в іншому випадкукінцевий результат може бути зовсім іншим. Наприклад, у представленій моделі передбачається, що чорна діра повністю ізольована від впливу зовнішніх факторів, таких як постійні гравітаційні та інші обурення, викликані, наприклад, розташованої поруч зіркою або ж потрапляють в чорну діру зовнішнім випромінюванням. Слід розуміти, що зазвичай навколо цих чорних дір накопичується дуже багато різного матеріалу: пил, газ, радіація і так далі. Виходячи з усього цього, логічним продовженням роботи Маллари буде повторне дослідження даного контексту, але вже з урахуванням умов більш реалістичних астрофізичних чорних дір.

Використання методів комп'ютерного моделювання для прогнозування ефектів впливу на об'єкти, що знаходяться поруч з чорними дірами – цілком поширена практика. Реальної можливості перевірити свої теорії у сучасної науки поки немає, тому вченим доводиться активно покладатися на гіпотези і симуляції, які допомагають зрозуміти базові речі, робити прогнози і нові відкриття.

Більше:

Венера має газ, вироблений мікробами. Вчені знайшли іноземців?

Венера має газ, вироблений мікробами. Вчені знайшли іноземців?

Був припущення, що може бути життя на Венери Протягом багатьох років вчені шукають життя на Марсі. Але хто знає, може вони там не дивляться? У 2017 році дослідники з США та Великобританії почали шукати ознаки життя на Венері, яка є другою за величино...

Чи може мелатонін допомогти лікувати коронавірус?

Чи може мелатонін допомогти лікувати коронавірус?

Деякі лікарі вважають, що гормон сну допомагає при коронавірусі Схоже, що в переліку потенційних методів лікування COVID-19, які дослідники запропонували протягом декількох місяців пандемії, ще одне поповнення: мелатонін. Лікар в Техасі каже, що він ...

Що таке

Що таке "гормон любові" і хто його не вистачає?

Окситоцин - гормон любові Людське тіло виробляє величезну різноманітність гормонів, кожен з яких виконує своє завдання. Наприклад, багато відомих ендорфінів приносять людям відчуття радості, а надлишок кортизолу сигналізує про стресовий стан людини. ...

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

#CES | IBM представила свій перший квантовий комп'ютер масового виробництва

#CES | IBM представила свій перший квантовий комп'ютер масового виробництва

Компанія IBM представила свій перший комерційний квантовий комп'ютер для використання за межами лабораторії. 20-кубитная система об'єднує в одній коробці квантові і класичні обчислювальні компоненти, необхідні для використання под...

У майбутньому ви будете ходити в магазин за їжею, а їжа з магазину — до вас

У майбутньому ви будете ходити в магазин за їжею, а їжа з магазину — до вас

Знаєте в чому проблема з поданням майбутнього їжі? В тому, що майже всі прогнози виявляються невірними. Де, наприклад, всі ці корови розміром з собак, які повинні пастися на моєму задньому дворі? Де їжа у формі таблеток? Незважаюч...

Відкрито новий механізм активації імунної системи для боротьби з раком

Відкрито новий механізм активації імунної системи для боротьби з раком

Наша імунна система влаштована досить цікавим чином. З одного боку вона може побороти практично будь-інфекційний агент. З іншого ж, імунітет дуже часто «не бачить» пряму небезпеку. Приблизно так і відбувається з раком. Але нещодав...

Управління великими телескопами хочуть доручити маленьким супутникам

Управління великими телескопами хочуть доручити маленьким супутникам

Не так давно у відставку був відправлений космічний телескоп «Кеплер», за допомогою якого вчені підтвердили існування тисяч екзопланет. Його наступник TESS заступає на роботу замість «Кеплера» і збирається знайти ще більше небесни...

Тепер у нас є рухливий луноход на зворотному боці Місяця

Тепер у нас є рухливий луноход на зворотному боці Місяця

4 січня китайський ровер «Нефритовий кролик-2» торкнувся м'якою, пухнастою поверхні Місяця, після того, як повільно скотився по доріжці з платформи посадкового модуля «Чан'е-4». Луноход був розгорнутий приблизно через 10 годин піс...

Круглі черви допомогли відкрити новий механізм продовження молодості

Круглі черви допомогли відкрити новий механізм продовження молодості

Старіння можна розглядати як природний процес або ж як логічний розвиток організму в ході його життєвого циклу. Проте людство протягом усієї своєї історії прагнули знайти «ліки вічної молодості» або хоча б максимально (наскільки ц...

Що таке «темна сторона Місяця»? Вона дійсно темна?

Що таке «темна сторона Місяця»? Вона дійсно темна?

Якщо коротко, «темна сторона Місяця» — це некоректна назва, помилка. Хоч і звучить круто. Але це помилка. Якщо припустити, що люди говорять не про одному з альбомів Pink Floyd, під «темною стороною Місяця» мається на увазі її даль...

ІІ створить в мільйони разів більше робочих місць, ніж знищить

ІІ створить в мільйони разів більше робочих місць, ніж знищить

За останні кілька років штучний інтелект розвинувся так швидко, що тепер не проходить і місяця без гідного висвітлення прориву в області ШІ. У самих різних областях, таких як переклад промови, медична діагностика та ігри, комп'юте...

Сонячна енергія, що видобувається прямо з космосу. Це взагалі можливо?

Сонячна енергія, що видобувається прямо з космосу. Це взагалі можливо?

Понад сімдесят років тому, у 1941 році, Айзек Азімов написав оповідання, в якому енергію сонця передавали через мікрохвильові промені на сусідні планети за допомогою космічної станції. Пройшли роки, і сьогодні вчені намагаються вт...

Як наноматеріали допоможуть в боротьбі з пухлинами?

Як наноматеріали допоможуть в боротьбі з пухлинами?

Останні дослідження в галузі лікування онкологічних захворювань вказують на те, що протипухлинна терапія набагато ефективніше в тому разі, коли загибель ракових клітин викликається не дією якого-небудь препарату, а відбувається за...

У боротьби з забрудненням повітря в Китаї виник небезпечний побічний ефект

У боротьби з забрудненням повітря в Китаї виник небезпечний побічний ефект

Тисячі фабрик по всьому світу щодня забруднюють повітря планети шкідливими речовинами, які скорочують тривалість життя людей. Вважається, що ця проблема особливо актуальна в Китаї — саме тому в 2013 році влада країни прийняла ріше...

Знайдено спосіб перетворювати думки в усне мовлення. Говорити для цього не обов'язково

Знайдено спосіб перетворювати думки в усне мовлення. Говорити для цього не обов'язково

Параліч — досить страшне стан, при якому частина, якщо так можна висловитися, «фізіологічних функцій стає людині непідконтрольна при тому, що на рівні центральної нервової системи все може бути гаразд. Над лікуванням цього с...

Вчені просвердлили кілометрову дірку для вивчення «загубленого» антарктичного озера

Вчені просвердлили кілометрову дірку для вивчення «загубленого» антарктичного озера

На початку грудня стало відомо про нову місії команди SALSA, яка вивчає ізольовані озера, приховані під льодом Антарктиди. Вчені мали намір , що веде до раніше не дослідженого озера Мерсер, виявленому більше десяти років тому за д...

Навіщо вчені помістили живу рибу в трубу c доповненої реальністю?

Навіщо вчені помістили живу рибу в трубу c доповненої реальністю?

Віртуальна і доповнена реальність — це не тільки хороший інтерактивний інструмент для створення розважального контенту, але і спосіб провести деякі дослідження, які були неможливі раніше. Наприклад, нещодавно вчені з Техноло...

Мутація одного гена зробила з людей невтомних бігунів

Мутація одного гена зробила з людей невтомних бігунів

Приблизно два-три мільйони років тому перший примат переїхав жити з лісу в савану. Він відростив ноги довші, м'язи побільше і ступні ширше. Потім у нього з'явилися потові залози, які дозволили йому остигати під палючим африканськи...

Кліматичні зміни перетворять всіх морських черепах у самок

Кліматичні зміни перетворять всіх морських черепах у самок

Підлогу морських черепах безпосередньо залежить від того, якою була температура піску на місці закапування яєць. Якщо пісок був теплий, з яйця вилупиться самка, а якщо холодний — самець. Така взаємозв'язок здається досить цікавою,...

Новітній експеримент довів, що квантові послання можна передавати набагато швидше класичних

Новітній експеримент довів, що квантові послання можна передавати набагато швидше класичних

Квантові комп'ютери все ще залишаються мрією, але епоха квантових комунікацій вже настала. Новий експеримент, проведений в Парижі, вперше показав, що квантовий повідомлення перевершує класичні методи передачі інформації. «Ми перши...

Вчені розповіли про новий тип планет, схожих на очне яблуко

Вчені розповіли про новий тип планет, схожих на очне яблуко

— це справді дивовижне місце. Астрономи відкрили вже така кількість унікальних небесних тіл, яке не снилося жодному фантасту. Екзопланети, суперземли, гарячі Юпітери, міні-Нептун і так далі. Але, здається, що може існувати ...

Можна передавати дані безпосередньо в мозок?

Можна передавати дані безпосередньо в мозок?

Всі наші почуття формуються в головному мозку. Незалежно від виду інформації, що надходить, будь то звуки музики, якісь запахи або візуальні образи, всі вони за своєю суттю — це всього лише сигнали, що передаються і расшифро...

#Відео: Вчені спровокували вибух вулканічної лави

#Відео: Вчені спровокували вибух вулканічної лави

Історія вже сотні разів доводила небезпека вулканічних вивержень. Здавалося б, немає нічого страшнішого насувається маси розплавлених гірських порід, однак вони також можуть вибухати. Це трапляється вкрай рідко при зіткненні лави ...