Tas var būt bīstams - tas var radīt daudz prieka! Tā uzskata viens no vadošajiem astrofiziķiem Amerikas Savienotajās Valstīs un ar asprātību pārdomā iespējas, kuras cilvēki varētu iegūt, ja viņus nogādātu supermasīva melnā cauruma tuvumā. Viņš ierosināja, ka progress kosmosa dzinēju attīstībā varētu ļaut mums organizēt tuvākā šāda cauruma "lauka izpēti".
Kopš deviņdesmitajiem gadiem mēs zinām, ka planētas var riņķot pulsāros - neticami blīvos objektos, ko rada spēcīgi zvaigžņu sprādzieni. Būtu saprātīgi uzskatīt, ka tie var griezties ap melnajiem caurumiem, kas, pārsteidzoši daudziem var šķist, viņu vidi ietekmē mazāk nekā pulsators. Dažās no šīm planētām dzīvība var pat pastāvēt, jo daudzas dzīvas lietas uz Zemes, kā mēs zinām, ir pielāgojušās ekstremāliem apstākļiem, ieskaitot ļoti augstu un zemu temperatūru, skābu, sāļu un pat radioaktīvu vidi.
Apdzīvotās planētas ir atrodamas netālu no supermasīvajiem melnajiem caurumiem, kas atrodas lielākās daļas galaktiku centrā. Mūsu pašu galaktika, Piena Ceļš, satur melnu caurumu, kura masa ir vienāda ar četru miljonu zvaigžņu masu kopā. Šī objekta iekšējā stabilā apļveida orbīta (SVUKO), kas pazīstama kā Sgr A * (Strēlnieks A *), ir aptuveni vienāda ar orbītu, kurā Merkurs pārvietojas ap mūsu sauli.
Kā būtu dzīvot uz šādas planētas?
Pirms runājam par daudzajām briesmām dzīvībai melnā cauruma tuvumā, apskatīsim ieguvumus. Ja rodas civilizācijas vai migrē uz melno caurumu apkārtni, kādas interesantas un noderīgas lietas viņi tur var darīt? Atceras 10 labākās iespējas:
- Izmantojiet melno caurumu kā tīras enerģijas avotu, izmetot atkritumus uzkrāšanās diska piltuvē, ap kuru griežas matērijas virpulis. Līdz 42% paša atkritumu masas var pārveidot par starojumu SVUKO melnajā caurumā, kas rotē ar maksimālo ātrumu.
- Pievienojiet sava veida inženierijas mehānismus melnā cauruma griešanās asij, piemēram, milzu spararatu, no kura var savākt enerģiju.
- Brauciet ar fotonu burām pa relativistiskām strūklām ar ātrumu, kas tuvs gaismas ātrumam.
- Pagariniet jaunību, apmeklējot skaistumkopšanas salonus, kas atrodas netālu no melnā cauruma horizonta, kur gravitācijas sarkanā nobīdes dēļ laiks plūst lēnāk.
- Izbaudi skatu uz visu Visumu, kas savādi atspoguļojas gravitācijas objektīva attēlos ap melno caurumu.
- Atveriet atrakciju parku tā dēvētajā "fotonu sfērā", kur varat spēlēties ar dažādiem relativistiskiem efektiem, piemēram, redzēt sevi no aizmugures, skatoties taisni uz priekšu, jo gaisma līkņo ap melno caurumu.
- Ņemiet visu no jaunajām pārvietošanās iespējām kosmosā. Tātad, kad miljardu gadu laikā Piena ceļš saplūst ar blakus esošo Andromedas miglāju, divi melnie caurumi to centrā apvienosies cietā binārā sistēmā - sava veida gravitācijas katapultā, kas ar gaismas ātrumu var palaist zvaigznes un planētas, kā šī materiāla autors skaidro divos rakstītos rakstos līdzautors Džeimsam Guillošonam. Ceļojumu aģentūras varēs pārdot biļetes neticamiem ceļojumiem uz planētām ar katapultu, kas šķērsos visu Visumu.
- Nosūtiet noziedzniekus uz melno caurumu kā visdrošāko cietumu ar nāvessodu, izmantojot vienreizīgumu. Ieslodzīto dzīves ilgums būs atkarīgs no melnā cauruma masas. Jo mazāk smagu noziegumu viņi izdarījuši, jo masīvāks būs viņu melnais caurums, un jo ilgāk viņi varēs dzīvot ārpus “cietuma sienām”, kas tiks uzskatīti par melnā cauruma horizontu.
- Kā saziņas līdzekli izmantojiet gravitācijas viļņus, ko izstaro mazi objekti, kas riņķo ap melno caurumu. Šādus signālus nevar bloķēt neviena no zināmajām matērijas formām.
- Pārbaudiet kvantu gravitācijas pamata aspektus, organizētās ekskursijās nosūtot eksperimentālo fiziķu un stīgu teorijas ekspertu grupas.
Galvenās briesmas astronautiem, kuri mēģina apgūt šīs darbības, rodas plūdmaiņu spēkos. Kā Alberts Einšteins uzsvēra savā slavenajā domu eksperimentā, tas, kurš brīvā kritienā atrodas krītošā lifta vai kosmosa kuģa iekšpusē, jutīs smaguma trūkumu. Bet jebkura gravitācijas paātrinājuma atšķirība starp galvu un kājām varētu viegli saplēst viņa ķermeni. Plūdmaiņu spēki būtu nāvessods netālu no melnā cauruma zvaigžņu masas, bet nerada draudus cilvēka ķermenim plašākā telpā ap supermasīvu melno caurumu, piemēram, Strēlnieks A *.
Attiecīgi vielas blīvums, kas nepieciešams melnā cauruma parādīšanai, ir lineārā stāvoklī ar tā telpas un laika izliekumu. Mazas masas melnie caurumi veidojas, ja masīvas zvaigznes kodols sabrūk līdz blīvumam, kas ir krietni virs atoma kodola. Bet supermasīvam caurumam, kas ir daudz retāks, pietiek, ja Jupitera orbītu piepilda ar šķidru ūdeni. Izklausās vienkārši, taču šis inženiertehniskais projekts nav realizējams, jo tam būtu nepieciešams tik daudz ūdens kā 100 miljoni saules. Nu, siltums, kas izdalīsies ūdens ieliešanas procesā, sadedzinās visas blakus esošās infrastruktūras iekārtas.
Karstums, kas izdalās supermasīva melnā cauruma sablīvēšanas laikā, rada nopietnus draudus civilizācijām, kuras varētu atrasties galaktiku centrā. Kopīgajā rakstā ar Džonu Forbesu mēs parādījām, ka ievērojama Visuma planētu daļa var zaudēt atmosfēru un okeānus, kas var iztvaikot sakarā ar to, ka kādā savas pastāvēšanas brīdī viņi atradās netālu no galaktikas kodola.
Reklāmas video:
Pirmoreiz cilvēces vēsturē mums ir tehnoloģija supermasīvu melno caurumu attēlu uztveršanai Piena ceļa centrā un milzu eliptiskajā galaktikā M87 uz gaismas fona uzkrāšanās fona aiz tiem. Pirmais šāds attēls tiks publicēts gada laikā.
2018. gada lekcijā Melno caurumu iniciatīvu konferencē, kas ir starpdisciplinārs melno caurumu pētījumu centrs Hārvarda, es ierosināju, ka turpmāki panākumi kosmosa vilces jomā varētu dot mums iespēju veikt tuvākā melnā cauruma izpēti. Tas sniegtu lielisku iespēju izmēģināt kādu no iepriekšminētajām aktivitātēm - un, iespējams, apmainītos ar notīm par kvantu gravitāciju ar dažiem tūristiem no citām civilizācijām, kuri tur jau ir apmetušies uz dzīvi.
Ābrahams Loebs ir Hārvarda universitātes Astronomijas katedras priekšsēdētājs, Hārvarda Melnā cauruma iniciatīvas dibinātājs un Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Teorijas un skaitļošanas institūta direktors. Viņš ir arī karstā projekta “Breakthrough Stars” konsultatīvās padomes priekšsēdētājs.