Что будет, если упасть в черную дыру?

Автор:
kaa
Печать
дата:
16 мая 2016 02:53
Просмотров:
2573
Комментариев:
10
Что будет, если упасть в черную дыру?


Наверняка вы полагаете, что если упадете в черную дыру, то вас ждет мгновенная смерть. Но в действительности, как полагают физики, ваша судьба будет куда более странной. В будущем такое может произойти с кем угодно. Может, вы пытаетесь найти новую обитаемую планету для человеческой расы или просто уснули в долгом пути. Что будет, если вы упадете в черную дыру? Можно было бы ожидать, что вас перемелет или разорвет. Но все не так.

В момент, когда вы входите в черную дыру, реальность будет разделена на две части. В одной вы будете немедленно уничтожены, а в другой погрузитесь в черную дыру совершенно невредимым.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Черная дыра - это место, в котором известные нам законы физики не работают. Эйнштейн учил нас, что гравитация искривляет само пространство, деформирует его. Поэтому если взять достаточно плотный объект, пространство-время может стать настолько кривым, что завернется само в себя, проделав отверстие в самой ткани реальности.

Массивная звезда, которая исчерпала топливо, может обеспечить чрезвычайную плотность, необходимую для создания этого деформированного участка пространства. Прогибаясь под собственным весом и коллапсируя, массивный объект затягивает с собой и пространство-время. Гравитационное поле становится настолько мощным, что его не может покинуть даже свет, чем обрекает область, в котором находится эта звезда, на мрачную судьбу: черная дыра.

Внешней границей черной дыры является ее горизонт событий, точка, в которой сила гравитации противодействует попыткам света покинуть ее. Подойдите слишком близко и возврата уже не будет.

Горизонт событий пылает энергией. Квантовые эффекты на этой границе создают потоки горячих частиц, утекающих обратно во Вселенную. Это так называемое излучение Хокинга, названное в честь физика Стивена Хокинга, который предсказал его существование. По истечении достаточного времени черная дыра испарит свою массу полностью и исчезнет.

Погружаясь в черную дыру, вы обнаружите, что пространство становится все более искривленным, пока в самом центре не станет изогнутым бесконечно. Это сингулярность. Пространство и время перестают иметь хоть какой-нибудь смысл, и законы физики, известные нам, которые нуждаются в пространстве и времени, больше не работают.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Что происходит в сингулярности? Никто не знает. Другая вселенная? Забвение? Мэтью Макконахи плавает по ту сторону книжных полок? Загадка.

Что же произойдет, если вы случайно упадете в одну из этих космических аберраций? Сначала спросим вашего космического напарника - назовем ее Анна - которая с ужасом смотрит, как вы плывете по направлению к черной дыре, в то время как она остается на безопасном расстоянии. Она наблюдает странные вещи.

Если вы ускоряетесь по направлению к горизонту событий, Анна видит, как вы растягиваетесь и искажаетесь, словно она смотрит на вас через гигантскую лупу. Кроме того, чем ближе вы подходите к горизонту, тем больше ваши движения замедляются.

Вы не можете крикнуть, поскольку воздуха в космосе нет, но можете попытаться сигнализировать Анне сообщение Морзе светом своего iPhone (даже приложение есть для этого). Однако ваши слова будут достигать ее все медленнее и медленнее, поскольку световые волны растягиваются до все более низких и красных частот: "Хорошо, х о р о ш о, х о р о...".

Когда вы достигнете горизонта, Анна увидит, что вы замерзли, словно кто-то нажал кнопку паузы. Вы отпечатаетесь там, обездвиженный и вытянутый по всей поверхности горизонта, когда нарастающее тепло начнет вас поглощать.

По мнению Анны, вас медленно стирает растяжение пространства, остановка времени и тепло излучения Хокинга. Перед тем как погрузиться в темноту черной дыры, вы превратитесь в пепел.

Но прежде чем начинать планировать похороны, давайте забудем об Анне и посмотрим эту жуткую сцену с вашей точки зрения. И знаете, что тут происходит? Ничего.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Вы плывете прямиком в самое зловещее проявление природы и не получаете ни шишки, ни синяка - и уж точно не растягиваетесь, не замедляетесь и не поджариваетесь на излучении. Потому что находитесь в свободном падении и не испытываете гравитации: Эйнштейн назвал это "самой счастливой мыслью".

В конце концов, горизонт событий - это не кирпичная стена, плавающая в пространстве. Это артефакт перспективы. Наблюдатель, который остается вне черной дыры, не может видеть сквозь него, но это не ваша проблема. Для вас горизонта не существует.

Если бы черная дыра была меньше, у вас были бы проблемы. Сила гравитации была бы гораздо сильнее у ваших ног, чем у вашей головы, и растянула бы вас как спагетти. Но к счастью для вас это большая черная дыра, в миллионы раз массивнее Солнца, так что силы, которые могли бы вас спагеттифицировать, достаточно слабы, чтобы их можно было проигнорировать.

Более того, в достаточно большой черной дыре вы могли бы прожить остаток своей жизни, а после умереть в сингулярности.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Насколько нормальной эта жизнь будет, большой вопрос, учитывая что вас засосало против вашей воли в разрыв в пространственно-временном континууме и обратного пути нет.

Но если задуматься, нам всем знакомо это чувство, по опыту общения не с пространством, но со временем. Время идет только вперед, никогда назад, и засасывает нас против нашей воли, не оставляя шанса на отступление.

Это не просто аналогия. Черные дыры искажают пространство и время до такого экстремального состояния, что внутри горизонта событий черной дыры пространство и время на самом деле меняются ролями. В действительности, именно время засасывает вас в сингулярность. Вы не можете развернуться и уйти из черной дыры точно так же, как не можете развернуться и уйти обратно в прошлое.

В этот момент вы спросите себя: что не так с Анной? Если вы прохлаждаетесь внутри черной дыры, будучи окруженным пустым пространством, почему ваш напарник видит, как вы сгораете в излучении на горизонте событий? Галлюцинации?

Что будет, если упасть в черную дыру?


На самом деле, Анна пребывает в полном здравии. С ее точки зрения вы действительно сгорели на горизонте. Это не иллюзия. Она даже могла бы собрать ваш пепел и отправить его домой.

На самом деле, законы природы требуют, чтобы вы оставались за пределами черной дыры, как это видно с точки зрения Анны. Это потому что квантовая физика требует, чтобы информация не пропадала, не терялась. Каждый бит информации, который говорит о вашем существовании, должен оставаться за пределами горизонта, чтобы законы физики Анны не нарушались.

С другой стороны, законы физики также требуют, чтобы вы плыли через горизонт, не сталкиваясь с горячими частицами или чем-то из ряда вон выходящего. В противном случае, вы будете нарушать "самую счастливую мысль" Эйнштейна и его общую теорию относительности.

Итак, законы физики требуют, чтобы вы одновременно были снаружи черной дыры в виде горстки пепла и внутри черной дыры, живы и здоровы. И есть также третий законы физики, который говорит, что информация не может быть клонирована. Вы должны быть в двух местах, но может быть только одна копия вас.

Так или иначе, законы физики приводят нас к выводу, который кажется довольно бессмысленным. Физики называют эту головоломку информационным парадоксом черной дыры. К счастью, в 1990-х они нашли способ ее разрешить.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Леонард Сасскинд пришел к выводу, что парадокса нет, поскольку никто не видит вашу копию. Анна видит только одну копию вас. Вы видите только одну свою копию. Вы и Анна никогда не сможете их сопоставить (и свои наблюдения тоже). И нет третьего наблюдателя, который может одновременно наблюдать черную дыру изнутри и снаружи. Так что никакие законы физики не нарушаются.

Но вы наверняка хотели бы узнать, чья история правдива. Мертвы вы или живы? Если черные дыры нас чему-то и научили, то ответа на этот вопрос просто нет. Реальность зависит от того, кого спросить. Есть реальность Анны и реальность ваша. Вот и все.

Во всяком случае так думали долгое время. Лето 2012 года физики Ахмед Альмейри, Дональд Марольф, Джо Полчински и Джеймс Салли, коллективно известные как AMPS, задумали мысленный эксперимент, который грозил перевернуть все, что мы насобирали о черных дырах.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Они предположили, что решение Сасскинда основано на том, что любое несоответствие между вами и Анной опосредовано горизонтом событий. Не имеет значения, увидела ли Анна неудачную версию вас, растерзанных излучением Хокинга, поскольку горизонт не позволяет ей увидеть другую версию вас, плавающего в черной дыре.

Но что, если бы у нее был способ узнать, что было по ту сторону горизонта, не пересекая его?

Обычная относительность скажет "ни-ни", но квантовая механика немного размывает правила. Анна могла бы заглянуть за горизонт, используя небольшой трюк, который Эйнштейн называл "жутким действием на расстоянии".

Это происходит, когда два набора частиц, разделенных в пространстве, загадочным образом "запутаны". Они являются частью единого невидимого целого, поэтому информация, которая их описывает, загадочным образом связывается между ними.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Идея AMPS основана на этом явлении. Скажем, Анна зачерпывает немного информации у горизонта - назовем ее А.

Если ее история верна, и вы уже отправились в мир получше, тогда А, зачерпнутая в излучении Хокинга за пределами черной дыры, должна быть запутана с другой частицей информации B, которая также является частью горячего облака излучения.

С другой стороны, если верна ваша история и вы живы и здоровы по другую сторону горизонта событий, то А должна быть запутана с другой частицей информации C, которая находится где-то внутри черной дыры. Но вот момент: каждый бит информации можно запутать лишь единожды. Из этого следует, что А может быть запутана либо с B, либо с C, но не одновременно с обеими.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Итак, Анна берет свою частицу A и помещает ее в ручную машину декодирования запутанности, которая выдает ей ответ: B или C.

Если ответ C, побеждает ваша история, но законы квантовой механики нарушаются. Если A запутана с C, которая глубоко внутри в черной дыре, тогда эта частица информации потеряна для Анны навсегда. Это нарушает квантовый закон невозможности потери информации.

Остается B. Если декодирующая машина Анны обнаруживает, что А запутана с B, Анна побеждает и общая теория относительности проигрывает. Если А запутана с B, история Анны будет единственной верной историей, из чего следует, что вы на самом деле сгорели дотла. Вместо того, чтобы плыть прямо через горизонт, как подсказывает относительность, вы столкнетесь с пылающей стеной огня.

Таким образом, мы возвращаемся к тому, с чего начали: что происходит, когда вы падаете в черную дыру? Вы скользите через нее и живете нормальной жизнью, благодаря реальности, которая странным образом зависит от наблюдателя? Или вы подходите к горизонту черной дыры только чтобы столкнуться со смертельной стеной огня?

Что будет, если упасть в черную дыру?


Никто не знает ответ, и поэтому этот вопрос стал одним из самых спорных в области фундаментальной физики.

Более ста лет физики пытаются примирить общую теорию относительности с квантовой механикой, полагая, что одной из них придется в конечном счете уступить. Решение парадокса вышеупомянутой стены огня должно указать на победителя, а также привести нас к еще более глубокой теории Вселенной.

Одна из подсказок может лежать в машине декодирования Анны. Выяснить, какой из других битов информации запутан с A, является чрезвычайно сложной задачей. Поэтому физики Даниэль Харлоу из Принстонского университета в Нью-Джерси и Патрик Хейден, работающий в Стэнфордском университете в Калифорнии, решили разобраться, сколько времени потребуется на декодирование.

В 2013 году они подсчитали, что даже при самом быстром компьютере, который только может существовать, Анне потребуется невероятно много времени, чтобы расшифровать запутанность. К моменту, когда она найдет ответ, черная дыра уже давно испарится, исчезнет из Вселенной и заберет с собой загадку смертельной стены огня.

Что будет, если упасть в черную дыру?


Если это так, то одна только сложность этой проблемы может помешать Анне выяснить, чья же история верна. Обе истории останутся в равной степени верными, законы физики - нетронутыми, реальность - зависящей от наблюдателя, а никто не подвергнется опасности быть поглощенным стеной огня.

Это также дает физикам новую пищу для размышлений: дразнящие связи между сложными вычислениями (вроде тех, которые не может провести Анна) и пространством-временем. Возможно, где-то здесь скрывается нечто большее.

Таковы черные дыры. Они не только являются досадными препятствиями для космических путешественников. Они также являются теоретическими лабораториями, которые доводят законы физики до белого каления, а тонкие нюансы нашей Вселенной выводят на такой уровень, что проигнорировать их уже нельзя.

Если истинная природа реальности где-то скрывается, лучшее место для ее поиска - это черная дыра. Правда, искать лучше изнутри. Отправим Анну, теперь ее очередь.

0 не понравился
31 понравился пост
 
Незарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

Комментарии

 
 

 
 
 
Mr. Whiskers
Дата:
(16 мая 2016 06:38)
#1
Очень интересно,спасибо.

 
Чё-то,как-то так..
Саратов [ссылка]
7 / 0
 
 
 
 
 
 
Олдман
Дата:
(16 мая 2016 09:42)
#2
Сначала вас растянет приливными силами... И тут уже всё.
 
Не делайте мне больные нервы-и я не сделаю вам здоровый геморрой.
Николаев [ссылка]
3 / 3
 
 
 
 
 
 
макаренко
Дата:
(16 мая 2016 10:52)
#3
Цитата: Олдман
Сначала вас растянет приливными силами... И тут уже всё.

что не так?
При компактном размере ЧД, при падении в нее ваши ноги условно будет тянуть вниз с силой 10 001 тонну, а голову с силой 10 000 тонн. 1 тонны разницы (0,01%) будет достаточно, чтобы писюн оторвать
Томск [ссылка]
6 / 1
 
 
 
 
 
 
Жорик Вартанов
Дата:
(16 мая 2016 12:14)
#4
Под конец статьи прям разрыв мозга death Но все равно читаешь и остановиться не можешь smile
Томск [ссылка]
4 / 0
 
 
 
 
 
 
Volkalx
Дата:
(16 мая 2016 17:39)
#5
Вот это прочтите http://bourabai.ru/catechesis.htm#black еврей энштейн куплен для уничтожения теории эфира продавцами углеводородов,чтоб весь мир зависел от них
 
Slipknot
Томская область > Северск [ссылка]
0 / 1
 
 
 
 
 
 
foxmashine
Дата:
(16 мая 2016 18:02)
#6
Вопросик всегда остается, который не озвучен... "Черная дыра - это место, в котором известные нам законы физики не работают". Это же значит, что не течет кровь, не работает сердечная мышца, а может и пострашней что-то происходит с туловищем, сформированным при "известных нам законах". Ни наблюдатель ни прибор не смогут функционировать, если физические процессы на которых они построены перестанут работать.
То есть на каком-то расстоянии, где физические законы уже в достаточной мере изменились, (вероятно это будет еще до горизонта) туловище может лопнуть как шарик или сжаться в маленький комочек или еще что-нибудь учудить...
Кемеровская область > Кемерово [ссылка]
3 / 0
 
 
 
 
 
 
Vector_T
Дата:
(16 мая 2016 18:12)
#7
Закон физики един везде. Только циферки меняются. Тема тупая.
[ссылка]
0 / 0
 
 
 
 
 
 
Олдман
Дата:
(16 мая 2016 23:12)
#8
Цитата: макаренко
Цитата: Олдман
Сначала вас растянет приливными силами... И тут уже всё.

что не так?
При компактном размере ЧД, при падении в нее ваши ноги условно будет тянуть вниз с силой 10 001 тонну, а голову с силой 10 000 тонн. 1 тонны разницы (0,01%) будет достаточно, чтобы писюн оторвать

И я про то...
 
Не делайте мне больные нервы-и я не сделаю вам здоровый геморрой.
Николаев [ссылка]
4 / 0
 
 
 
 
 
 
Margaritka444
Дата:
(17 мая 2016 00:48)
#9
Так вроде говорят что когда падешь в ЧД то время вокруг ускоряется, то есть всё вокруг быстро происходит, так что и карачун быстро наступает. А вот тот кто со стороны смотрит как раз должен по идее увидеть наоборот бесконечно долгое падение за счёт того что фотоны этой самой гравитацией меняют свою энергию.
 
Как жаль, что вы наконец то уходите!
Новосибирск [ссылка]
4 / 0
 
 
 
 
 
 
Жекан_карман
Дата:
(17 мая 2016 02:00)
#10
Цитата: Margaritka444
Так вроде говорят что когда падешь в ЧД то время вокруг ускоряется, то есть всё вокруг быстро происходит, так что и карачун быстро наступает. А вот тот кто со стороны смотрит как раз должен по идее увидеть наоборот бесконечно долгое падение за счёт того что фотоны этой самой гравитацией меняют свою энергию.

интерстеллар что ли насмотрелась?
мне кажется на данный момент наш мозг находится слишком далеко от понимания ЧД. это например как раньше в древнем египте люди думали, что солнце это бог (Ра), котроый проплывает на воздушной лодке по небу.. Так и мы сейчас рассуждаем о ЧД. нет фактов - нех тупить, есть на это люди и поумнее нас в данной отрасли. прошу прощения за пунктуацию и орфографию.
Томск [ссылка]
4 / 0
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Информация

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оставлять свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Пожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. Также вы можете войти на сайт, используя существующий профиль в социальных сетях (Вконтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Наверх