По последним данным современных астрофизиков, с некоторых пор не гравитация является движущей силой в космосе, а ее антипод — темная энергия, расталкивающая все и вся с невероятным ускорением в разные стороны. И если Солнце или взрыв гигантского астероида не сожгут нашу планету раньше, нас сделает одинокими темная сила. Своего врага надо знать в лицо. Познакомиться с той самой темной силой, а также с черными дырами и прочими космическими страшилками поближе нам поможет член-корреспондент РАН Валерий ТРУБИЦЫН.
Темная масса —это лаз в будущее?
По традиционной теории, наша Вселенная возникла около 13 миллиардов лет назад в результате так называемого Большого взрыва. Значительная часть существовавшей на тот момент энергии перешла в материю, из которой потом образовались звезды и планеты.
— Такой видимой материи во Вселенной на сегодня всего 4 процента, — говорит Валерий Трубицын, — 25% составляет темная масса, или черные дыры, а оставшийся 71% — темная энергия.
Но вначале о материи. Многие обыватели по ошибке принимают черные дыры за некие “бермудские треугольники” в небе, в которые засасывается все вокруг. Однако это не совсем так. Черные дыры — это те же самые звезды, правда, отжившие свой срок. Израсходовав за несколько миллионов лет “топливо”, к примеру наполнявший их водород, звезды начинают остывать и сжиматься. Происходит это потому, что тело оказывается не в силах противостоять своим собственным гравитационным силам.
В итоге получается сверхплотный шар, обладающий настолько огромной гравитацией (или притяжением), что из него не могут вырваться обратно ни вещество, к нему приблизившееся, ни даже свет с имеющейся у него скоростью 300 тыс. км/сек.
Но тогда резонен вопрос: если мертвые звезды не излучают света, каким образом астрономы вообще узнали об их существовании?
— Этих невидимок обнаружили по исходящему от них рентгеновскому излучению, — поясняет Трубицын. — Точнее, это излучение не их, а того вещества, которое черная дыра к себе притягивает. В момент “всасывания” в черную дыру материя разогревается и начинает излучать в рентгеновском диапазоне.
Говорят, что самая ближайшая к нам черная дыра имеется в созвездии Лебедя. Тело, которое находится на расстоянии 6 тысяч световых лет от Земли, назвали Лебедь Х-1. Летними и осенними ночами оно находится прямо у нас над головами. Только бояться этой темной материи не стоит. От нас до таких объектов очень далеко, за миллионы лет не долетишь. А на таком расстоянии притяжение черных дыр не действует. Они “питаются” только близко пролетающими звездами, газопылевыми облаками, астероидами.
Но есть и более массивные черные дыры массой в миллиард солнц. Они могли образоваться в результате мегастолкновения небесных тел. Такая дыра, к примеру, уже обнаружена в центре нашего Млечного пути. Есть версия, что в других галактиках также имеются свои огромные черные дыры. Одни физики уже пытаются вести их учет, другие высказываются о том, что черные дыры помогут нам путешествовать во времени. Об этом, в частности, заявил недавно профессор Израильского технологического института Амос Ори. Сославшись на самого Эйнштейна, который отмечал, что при мощных силах гравитации происходит замедление течения времени и искривление пространства, Ори вывел свою теорию. По его мнению, если искривленной пространственно-временной структуре придать форму кольца или воронки, появится возможность путешествовать в прошлое. При этом с каждым новым витком в этой концентрической структуре человек будет все дальше углубляться в толщу времени. Однако для создания этой машины времени необходимы гигантские гравитационные силы. Черные дыры, по мнению Ори, как раз для этого бы подошли. Только вот как их приручить? Ведь, понятно, что человека разорвет на части еще на подлете к такой воронке.
Черные дыры атакуют
Одни черные дыры безнадежно далеки от нас, а другие, возможно, мы скоро сами “смастерим” у себя на планете. Большой адронный коллайдер (БАК), расположенный на границе между Францией и Швейцарией, — вот место, где они могут появиться. Многие футурологи уже рисуют картину неминуемого конца света. Стоит разобраться, насколько реальна картина пожирания черной дырой, рожденной в БАКе, всего земного вещества и нас с вами.
Итак, коллайдер — это ускоритель элементарных частиц — протонов. Разогнав пучки этих частиц до скоростей, близких к скорости света, физики-ядерщики хотят добиться их столкновения и взрыва, аналогичного тому, что произошел когда-то во Вселенной (хотя, по мнению скептиков, для этого вряд ли будет достаточно имеющейся энергии). Таким образом, будет воспроизведена модель создания всего, что есть на Земле, то есть доказана теория происхождения Вселенной в результате Большого взрыва. Но любое хорошее дело имеет оборотную сторону. В данном случае не исключают появления черных дыр.
— Для того чтобы в коллайдере возникла черная дыра, надо, чтобы в одной точке или одновременно столкнулось большое количество протонов, или два протона, но с очень большой энергией, — поясняет Трубицын. — Минимальная черная дыра имеет размер 10 в минус 33-й степени сантиметров и массу 10 в минус 5-й степени граммов. Эта частица вещества имела бы огромную силу притяжения. Но она осталась бы без дела.
Вряд ли тело размером 10 в минус 33-й степени, будь это даже самая настоящая черная дыра, способно “съесть” хоть кого-нибудь. Если говорить упрощенно, с точки зрения классической физики, сила притяжения черной микродыры очень быстро убывает с расстоянием, и уже на расстоянии 10 в минус 20-й степени от себя она не может поглощать движущиеся частицы. Обладая столь миниатюрным размером, этот хищник, как иголочка, проскочит сквозь самую мельчайшую материальную частицу и останется незамеченным. Сами судите, тот же протон (размер которого составляет 10 в минус 12-й степени см) окажется в миллиарды раз больше, а значит, точно ее не почувствует.
Если бы рожденная в коллайдере дыра выросла за счет многократного столкновения с другими телами, она, конечно, могла бы натворить дел, но это, по словам доктора наук Трубицына, может теоретически произойти только через многие миллиарды лет. Мы с вами точно не доживем.
— И вообще, что мы все говорим о коллайдере? В космических лучах, которые ежедневно атакуют нашу землю, вполне вероятно, тоже есть те же самые мини черные дыры, — говорит ученый, — ведь в них также сталкиваются миллиарды элементарных частиц. Кто-нибудь ощущал их притяжение?
Зачем надувается Вселенная?
Получается, зря мы боялись темной материи, из которой состоят черные дыры. Но есть в космосе более страшный и неведомый зверь под названием “черная энергия”. Она, напротив, никого не поглощает, а расталкивает. И чтобы попытаться понять, откуда она взялась, нам надо снова вернуться к теории зарождения Вселенной, то есть к Большому взрыву. С того момента, как мы знаем, макрокосмос постоянно расширялся, галактики удалялись друг от друга. Однако по физическим законам звезды должны были остановиться и начать обратное движение к сжатию в ту точку, из которой они появились. Так, разлетающиеся при взрыве осколки поднимаются, но затем падают обратно на Землю.
— Однако в 1999 году было достаточно убедительно доказано, что Вселенная расширялась замедленно только первые 6 миллиардов лет, а затем (и этот казус мы наблюдаем по настоящее время) стала расширяться с ускорением, — говорит доктор Трубицын. — То есть все поняли, что откуда-то поступает энергия, называемая темной или скрытой, которая и расталкивает все галактики.
Происхождение темной энергии пока неизвестно. Некоторые полагают, что это та часть первоначальной энергии, которая не материализовалась в результате Большого взрыва. Каким законам подчиняется черная энергия, тоже пока неизвестно.
Специалисты Института космических исследований РАН еще только разрабатывают проект по исследованию черной энергии. Он называется “Спектр-Рентген-Гамма”. Специальный космический аппарат должен будет собрать информацию обо всех крупнейших галактиках, а также о том, какое влияние оказала на их формирование черная энергия. После в ИКИ РАН построят 3D-модель нашей Вселенной.
Существование темной энергии сейчас признают все. А ведь когда-то версия о некой скрытой энергии, расталкивающей галактики, считалась выдумкой. Великому Эйнштейну, выдвинувшему сначала такую гипотезу, пришлось признаваться в “большой ошибке”.
Итак, что же будет с нами, если этот “вакуум Эйнштейна”, как иногда величают темную энергию, продолжит расталкивать материю бесконечно? Не останемся ли мы тогда в полном одиночестве? Может, и с Солнцем нас разлучат?
— Нет, этого не должно произойти, — считает доктор Трубицын. — По крайней мере на первых порах темная энергия будет растаскивать только галактики. Внутри Солнечной системы силы притяжения пока преобладают над силами расталкивания. Хотя есть версии, что, покончив с галактиками, черная энергия в конце концов начнет хозяйничать и на планетах. Ну а там и до человека доберется, разметав его на молекулы. Но это уж совсем фантастическая теория. Слава Богу, на Земле темная энергия пока очень слаба.
Мы — колония бактерий
— Я вам больше скажу, — признается Трубицын. — Размышляя недавно о Большом взрыве, я пришел к тому, что в нашей Вселенной, вполне вероятно, существуют боги и полубоги.
— ???
— Мы знаем, что наш “общий дом” существует около 13 миллиардов лет. В разные промежутки времени в нем образовывались звезды и планеты. И лишь не более тысячи из них, по подсчетам разных ученых, могут быть похожими на нашу с вами Землю. Но тогда (по теории вероятности) разница между обжитыми планетами должна быть более миллиона лет. Вот те цивилизации, которые гораздо старше нас по возрасту, и могут претендовать на звание “богов”.
— Почему же они до сих пор с нами не связались? Ведь они проходили наш уровень развития, должны знать, как с нами общаться.
— А вам бы захотелось общаться, к примеру, с инфузорией-туфелькой? Между цивилизациями во Вселенной примерно такой разрыв. Не исключено, кстати, что более развитые соседи весьма активно вмешиваются в наши земные дела. К примеру, производят манипуляции с нашим ДНК, переставляя их после нашей смерти в другие телесные оболочки. Это я фантазирую под воздействием буддистской версии о переселении душ. Хотя может существовать много других вариантов.
Взять хотя бы понятие о высшем разуме. Большинство людей не верят экстрасенсам, которые якобы периодически получают послания извне. Я тоже не верю большинству из них, но, по словам авторитетнейших психиатров, на Земле все-таки встречаются люди с действительно паранормальными способностями. И вполне вероятно, что они могут считывать в пространстве чью-то информацию. Я думаю, что если соседи во Вселенной и существуют, то они должны общаться с помощью особых полей, которые мы пока не открыли (так, люди во времена Ивана Грозного не знали об электромагнитных волнах, которыми мы сейчас пользуемся). Почему я предполагаю именно такой способ общения? Да потому что именно по этому пути развивается и наша реальная наука. В Пентагоне, в частности, разрабатывается система передачи мысли на расстоянии при помощи вживленных в мозг солдат микрочипов. Через каких-нибудь 40—60 лет технологию усовершенствуют, она, как часто это случается, перейдет из военной в частную жизнь людей — и все мы превратимся в один большой мозг. Будем думать одинаково и только во благо обществу (злые замыслы сразу станут достоянием общественности). Отсюда возникает еще одно пересечение с религией, возможно, неспроста насаженной нам, дикарям, высокоразвитыми соседями: “Возлюби ближнего, как самого себя”. А по-другому никак и не получится...
— А кого вы называете полубогами?
— Может быть, нас с вами... для более поздних цивилизаций.
КСТАТИ
ФИЗИКИ СЫМИТИРОВАЛИ ТЕМПЕРАТУРУ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА
На днях физики получили самую высокую на настоящий момент температуру в искусственных условиях — 4 триллиона (!) градусов по Цельсию.
Это произошло в Брукхейвенской национальной лаборатории, США. В рамках эксперимента производилось столкновение ионов золота в местном коллайдере (ускорителе) тяжелых ионов. В результате и была получена плазма с самой высокой температурой. Считается, что в течение нескольких микросекунд после Большого взрыва наша Вселенная состояла из плазмы, имеющей подобную температуру. Как прокомментировали в Курчатовском институте, если быть более точными, то в момент Большого взрыва в нулевой его отметке температура имела бесконечный показатель. В последующие секунды и минуты она спадала и, проходя через все значения, на самом деле могла достигать и 4 триллионов градусов.