Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

Но сил тяготения (и времени, которое нужно убить) у черных дыр в изобилии . Время вблизи черной дыры очень сильно замедляется. Представьте, что вы астронавт и находитесь у черной дыры. Вы оставляете второго пилота и позволяете черной дыре затянуть вас. По мере того, как вы приближаетесь к ней, вашему другу, уютно устроившемуся в безопасности своей капсулы, будет казаться, что ваше время течет медленнее, чем его собственное. Чем ближе вы к горизонту событий черной дыры, тем медленнее течет ваше время. Вы пытаетесь переговариваться с ним, но ваши фразы начинают ра-а-ас-с-с-тя-я-я-ги-и-и-ва-а-ать-ся-я-я…

Когда вы проваливаетесь в черную дыру, по сути, вы летите вместе с проваливающимся пространством. Чем ближе вы, тем быстрее и быстрее оно начинает падать. На горизонте событий пространство проваливается в дыру со скоростью света. С точки зрения вашего напарника, наблюдающего за вами по свету, который вы испускаете, вы так никогда и не пересечете горизонт событий, потому что свет, который вы излучаете, поднимается с такой же скоростью, с какой пространство опускается . Это все равно что стоять на месте. Насколько он может сказать, вы будете оставаться в подвешенном состоянии на горизонте событий бесконечно и никогда не провалитесь.

Однако с точки зрения билета в бессмертие — это не очень приятная поездка. Потому что это только восприятие вашего друга . Для вас это просто падение. Плюх! Для вас горизонт событий — это не какое-то особое место или время, и ваши часы продолжают идти. Вы проваливаетесь прямиком в центр (в сингулярность, где вся материя сжата в точку) — и это конец.

Некоторые спорят, что из-за этого растяжения времени вы никогда не провалитесь в черную дыру, но это ошибочное представление. Наверняка провалитесь — и больше не вернетесь. Ваши друзья могут это воспринимать по-другому, но они-то сидят в безопасном месте, а вы падаете в черную дыру, поэтому какое вам дело до того, что они думают?

Кое в чем черная дыра не сильно отличается от любого другого объекта.

У всего, что имеет массу, имеются силы тяготения. У вас они есть и у меня. У бревна, у Земли, у Солнца, а также у черной дыры. Притяжение от объекта, которое вы ощущаете, определяется всего двумя факторами. Первый — масса этого объекта: удвойте массу объекта, и притяжение, которое вы ощущаете, также удвоится [44] Просто для точности: масса и вес — не одно и то же. Масса — это свойство материи, его можно представить как количество вещества в объекте, и массу мы измеряем в граммах или килограммах. Вес равен силе притяжения, действующей на ту массу, и мы измеряем его в ньютонах. Пушечное ядро имеет одинаковую массу вне зависимости от того, где оно находится, на Земле или на Луне. Но на Луне его вес в шесть раз меньше, потому что ее сила тяготения составляет всего 1/6 от земной; на Земле 1 кг весит 9,8 ньютона, но на Луне он весит примерно 1,6 ньютона. .

Второй фактор, от которого зависят силы тяготения, — на каком расстоянии вы находитесь от объекта, или, точнее, ваше расстояние от центра масс объекта. Помните, как описано выше, силы тяготения уменьшаются с квадратом расстояния, то есть эти силы увеличиваются с таким же темпом по мере того, как вы приближаетесь к объекту.

Возьмем Солнце. Оно очень массивное — 2 × 10 27т (это двойка с 27 нулями), что весьма впечатляет, — и оно довольно большое, примерно 1 391 000 км в поперечнике. Если бы вы могли стоять на поверхности Солнца, не испарившись, вы бы ощущали притяжение в 28 раз больше того, что вы чувствуете здесь, на Земле.

Но это, собственно, максимальное притяжение, которое вы могли бы ощутить от Солнца. Если вы отодвинетесь (хорошая идея), притяжение, которое вы ощущаете, уменьшится, потому что вы будете находиться дальше. А если вы стоите на его поверхности, вы не сможете приблизиться еще сильнее. В противном случае вы очутились бы внутри Солнца — ближе к его центру, но теперь между вами и его поверхностью находится определенная масса. Вы можете представить, что эта масса тянет вас кверху, немного компенсируя силу тяготения, тянущую вас вниз [45] Согласно физике твердых тел, правда заключается в том, что, как ни странно, масса у вас над головой не притягивает вас совсем. Первым это рассчитал математически Ньютон. По сути, как только вы оказываетесь внутри объекта, подобного Солнцу, единственная масса, о которой вам нужно беспокоиться, — это та, что находится между вами и центром. . По мере приближения к центру Солнца притяжение, которое вы ощущаете, уменьшается. А в самом центре вы не ощущали бы притяжения совсем.