Джордж и тайны Вселенной - Люси Хокинг Страница 37

Ещё мы видим диски из газа и пыли, обращающиеся вокруг некоего невидимого центра, и тоже понимаем, что этим центром может быть только чёрная дыра.

Глава 4

Падение в чёрную дыру

В чёрную дыру можно провалиться, как и в Солнце. Если падаешь ногами вперёд, то ноги будут ближе к чёрной дыре, чем голова, и притяжение чёрной дыры будет действовать на них сильнее. Поэтому вас растянет в длину и расплющит по бокам.

Это растягивание и расплющивание тем слабее, чем больше чёрная дыра. Если упасть в чёрную дыру, созданную звездой, которая лишь в несколько раз больше нашего Солнца, то не успеешь ты долететь до чёрной дыры, как превратишься в спагетти.

Но если упасть в чёрную дыру, которая гораздо, гораздо больше Солнца, то сам не заметишь, как пересечёшь горизонт – границу чёрной дыры, «точку невозвращения». А тот, кто наблюдает за тобой со стороны, не увидит, как ты пересекаешь горизонт, потому что притяжение чёрной дыры искривляет время и пространство близ неё. С точки зрения наблюдателя ты, приближаясь к горизонту, постепенно замедляешься и тускнеешь. А тускнеешь ты потому, что свету, источником которого ты являешься, нужно всё больше времени, чтобы выбраться из чёрной дыры. Если в момент, когда ты пересекаешь горизонт, на твоих часах – 11: 00, то с точки зрения наблюдателя твои часы всё сильнее отстают, и на них 11: 00 так и не настанет.

Глава 5

Как выбраться из чёрной дыры

Люди привыкли думать, что из чёрной дыры нет возврата. Что упало в чёрную дыру, то пропало; в конце концов, именно поэтому она и зовётся чёрной дырой. Считалось, что всё упавшее в чёрную дыру исчезает навсегда, а сами чёрные дыры будут существовать до скончания века; что чёрная дыра – это темница, из которой невозможно сбежать.

Однако потом выяснилось, что эта картина не вполне верна. Мельчайшие колебания в пространстве и времени означают, что чёрные дыры – не идеальные ловушки, как считалось раньше; на самом деле они медленно испускают частицы. Это так называемое излучение Хокинга. Интенсивность испускания частиц тем ниже, чем больше чёрная дыра.

Излучение Хокинга приводит к тому, что чёрные дыры постепенно испаряются. Скорость испарения поначалу очень низка, но затем, по мере уменьшения, чёрная дыра испаряется всё быстрее – и со временем, через много-много миллиардов лет, исчезнет совсем. Получается, что чёрная дыра – вовсе не вечная темница. Ну, а как же её узники – объекты, которые образовали чёрную дыру или упали в неё позже? Они будут преобразованы в энергию и частицы. И если внимательно изучить то, что выходит из чёрной дыры, можно восстановить, что там было внутри. Так что память о том, что упало в чёрную дыру, исчезает не навсегда – просто очень надолго.

Из чёрной дыры можно выбраться!!!

Нейронная звезда

Когда у звёзд с массой гораздо больше, чем у Солнца, истощается запас топлива, их внешние слои обычно разлетаются в гигантском взрыве, который называется взрывом сверхновой.

Это невероятно мощный и ослепительный взрыв, сияющий ярче миллиардов звёзд!

• Но иногда при этом разлетается не всё – остаётся шаровидное ядро звезды. Сразу после взрыва сверхновой это ядро очень горячее, около 100 000 °С, но потом оно охлаждается, потому что в нём больше не происходит никаких ядерных реакций.

• Некоторые ядра звёзд настолько массивны, что под воздействием собственной силы тяжести они сжимаются, пока не достигнут размера всего в несколько десятков километров. Для этого их масса должна в 1,4–2,1 раза превышать массу Солнца.

• Внутри нейтронных звёзд есть и другие частицы, но в основном они состоят из нейтронов. Современной технике в условиях Земли пока не под силу создать такую жидкость. Давление внутри этих ядер такое высокое, что внутри они становятся жидкими, а снаружи их окружает твёрдая кора толщиной примерно 1,6 километра.

• Жидкость внутри ядра состоит из нейтронов – частиц, которые при нормальных условиях находятся внутри атомных ядер; поэтому такие объекты называют нейтронными звёздами.

Звёзды, подобные Солнцу, не взрываются и не превращаются в сверхновые.

Они становятся красными гигантами. Ядра красных гигантов недостаточно массивны и не могут сильно сжаться под воздействием собственной силы тяжести.

Эти остатки называются белыми карликами. Белые карлики охлаждаются в течение миллиардов лет, пока совсем не остынут.

С помощью современных телескопов удалось увидеть много нейтронных звёзд.

Звёздные ядра состоят из самых тяжёлых элементов, образующихся внутри звёзд (таких как железо). Поэтому, хотя белые карлики бывают совсем небольшими (размером с Землю), они при этом чрезвычайно тяжёлые (такие как Солнце).

Остатки звёзд, масса которых меньше чем 1,4 массы Солнца, становятся белыми карликами. Остатки сверхновых, масса которых превышает массу Солнца в 1,4–2,1 раза, превращаются в нейтронные звёзды. Остатки, масса которых превышает массу Солнца более чем в 2,1 раза, не могут противостоять сжатию и превращаются в чёрные дыры.

Глава двадцать седьмая

На следующий день – это был день конкурса – Джордж выскочил из дома раньше обычного. Он сбегал попрощаться с Фредди, поцеловал маму, сунул в портфель книгу Эрика о чёрных дырах и вихрем помчался к двери, на ходу дожёвывая завтрак. Папа предложил подвезти его в школу на велосипеде, но Джордж только крикнул: «Нет, пап, спасибо!» – и был таков. Родители переглянулись и пожали плечами.

Джордж выбежал на улицу и оглянулся: не машут ли ему с крыльца папа и мама? Убедившись, что никто не машет, он повернул не направо, как всегда, а налево. Времени у Джорджа было в обрез, поэтому он бежал со всех ног, а в голове его вертелись разные мысли.

Он думал об Эрике, которого проглотила чёрная дыра, самая могущественная сила во Вселенной. Он думал о Космосе и о том, найдёт ли он его там, куда сейчас направляется. Он думал про Анни и про то, как они встретятся на конкурсе. Поверит ли она, что бывший коллега её папы коварно заманил его в космос, навстречу смертельной опасности?

Теперь Джордж понимал, почему Анни выдумывала всякие небылицы: после чудес Вселенной обыденная жизнь казалась скучной и пресной. Он вообще не мог представить, как жил раньше, до знакомства с Анни, Эриком и Космосом. Точнее, мог, но не хотел… Он должен, он обязан спасти Эрика!

Джордж понятия не имел, зачем доктор Линн заманил Эрика в чёрную дыру и выкрал его потрясающий компьютер. Но он точно знал, что Линн затеял это не для блага человечества, науки, Эрика или ещё кого-нибудь. Какова бы ни была цель Злинна, можно не сомневаться: цель эта самая что ни на есть отвратительная!

И ещё Джордж на бегу думал о научном конкурсе, до которого оставалось всего несколько часов. Вот если бы он и вправду очень хорошо рассказал о Солнечной системе, всех победил и выиграл компьютер, тогда даже папа, наверно, смягчился бы и разрешил взять этот компьютер домой. Однако Джордж точно знал: победа ему не светит – по той простой причине, что он вообще не явится на конкурс. Дело в том, что он разработал хитроумный план по спасению Эрика. Отказаться от мысли о конкурсе было нелегко, но Джордж знал, что у него просто нет другого выхода, если он хочет вызволить Эрика из чёрной дыры.