100 великих тайн вселенной - Анатолий Бернацкий

Итак, все, что движется медленнее частиц света, рано или поздно нырнет во мрак и навсегда исчезнет в ненасытной пасти черной дыры. И только лучи света будут постоянно и монотонно кружить по краю диска, по одной и той же линии, никуда не смещаясь.

При погружении внутрь черной дыры под влиянием возрастающей силы гравитации время начинает течь все медленнее и медленнее.

Фримен Дайсон, предположивший, что информация из нашей Вселенной может перетекать в другую

Зато за пределами черной дыры время летит, как ураган. А в самом сердце черной дыры время словно взрывается. За доли секунды остывает Солнце, а небо покрывается новыми галактиками.

Время превращается в точку: наступает так называемая сингулярность, то есть состояние, когда вещество имеет бесконечную плотность и температуру. Однако что на самом деле представляет сингулярность в центре черной дыры – никто сказать не может. Там должны нарушаться законы физики, а время и пространство стремятся к нулю. Время останавливается.

Но это всего лишь результат математических моделей.

Впрочем, еще в 1976 году Фримен Дайсон предположил, что информация из нашей Вселенной может перетекать в другую вселенную. Туннель, ведущий туда, разверзается посреди черной дыры. Идея эта показалась самому Дайсону настолько ненаучной, что он не стал публиковать ее. Но позднее к той же мысли пришли Стивен Хокинг и американский космолог Ли Смолин.

Тем, кто хотя бы немного знаком с теорией относительности Эйнштейна, известно, что ее уравнения применимы, когда время направлено как вперед, в будущее, так и назад, в прошлое.

И хотя в понимании физиков понятие «течение времени» – выражение условное, однако человек воспринимает время как равномерно текущий в одном направлении поток.

Поэтому, зная, что решения уравнений общей теории относительности симметричны относительно времени, ученые предположили возможность существования дыр с обращенным временем. То есть таких объектов, из которых происходит выбрасывание вещества, а не его поглощение. Эти космические тела, в противоположность черным дырам, ученые назвали белыми дырами.

Ряд астрофизиков считают, что с помощью белых дыр можно было бы объяснить некоторые космические явления, сопровождающиеся большим выделением энергии: например, феномен «взрывающихся галактик» или существование квазаров, из которых, возможно, истекает вещество в нашу Вселенную.

Ученые даже смогли построить математические модели поведение белых дыр. А еще в 1964 году советский астрофизик И.Д. Новиков предположил, что такие объекты могли бы возникнуть в ходе процессов, сопутствовавших Большому взрыву. В своих рассуждениях ученый исходил из предположения, что если какие-то участки пространства-времени в момент Большого взрыва не были задействованы в моментальном процессе всеобщего расширения, то они могли взорваться на более поздней стадии эволюции Вселенной. И тем самым могли создать белые дыры.

По мнению известного физика-теоретика Стивена Хокинга, если белые дыры и существуют, то они неотличимы от черных дыр

Теоретики также рассматривают возможность существования и так называемых серых дыр. В соответствии с их расчетами, они, как и белые дыры, выбрасывают вещество, которое почти тотчас начинает быстро сжиматься в процессе гравитационного коллапса.

А могут ли действительно существовать белые дыры? Ученые по-разному отвечают на этот вопрос.

Так, по мнению известного физика-теоретика Стивена Хокинга, если белые дыры и существуют, то они неотличимы от черных дыр. Другие же ученые уверены, что присутствие белых дыр во Вселенной вообще невозможно.

В свою очередь ряд астрофизиков считают, что гипотеза белых дыр выдвинута лишь для того, чтобы сохранить симметрию времени. А так как в такой гигантской физической системе, как Вселенная, такая симметрия вряд ли выполнима, то и нет смысла предполагать существование столь «нежелательных» объектов, как белые дыры.

Хотя подобная аргументация, разумеется, не бесспорна, тем не менее маловероятно, что белые дыры представляют собой яркие, эффектные источники вещества и энергии, с помощью которых нам удалось бы объяснить, например, загадку гигантской светимости квазаров. Скорее всего, белых дыр в природе нет.

Земному наблюдателю, не вооруженному оптическими приборами, кажется, что диск Солнца имеет гомогенную структуру. Однако при более внимательном его изучении на нем можно заметить определенную неоднородность, состоящую из крупных и мелких структур.

И даже не самая качественная оптика позволяет заметить, что вся фотосфера светила «заполнена» световыми зернышками, называемыми гранулами, и темными промежутками между ними. При этом на солнечном диске можно сразу наблюдать около миллиона светлых вкраплений.

По солнечным масштабам размеры гранул небольшие – до 1000—2000 километров в поперечнике, а «каналы», разделяющие гранулы, и того ỳже: около 300—600 километров в ширину.

Причем гранулы – это не статичные образования. Они все время находятся в динамичных изменениях: одни из них исчезают, другие – появляются. При этом жизнь гранул очень короткая: каждая из этих структур живет не более 10 минут.

Все это напоминает кипение жидкости в огромном котле. Такое сравнение выбрано по той причине, что и метаморфозы гранул, и кипение являются одним и тем же физическим процессом – конвекцией, то есть переносом тепла большими массами горячего вещества, которые, поднимаясь снизу, одновременно расширяются и остывают.

Гранулы и солнечные пятна на поверхности нашего дневного светила

В свою очередь на фоне гранул можно наблюдать еще более контрастные и крупные объекты – солнечные пятна и факелы.

В отличие от гранул солнечные пятна – это темные образования на поверхности нашего дневного светила. Наблюдая за Солнцем в телескоп, можно заметить, что крупные пятна состоят из двух концентрических, прилегающих друг к другу областей: темной и более светлой. Диаметр светлого круга более чем в два раза шире темного.

По своим размерам солнечные пятна сильно разнятся. Так, малые пятна имеют диаметр от 1000 до 2000 километров, в то время как гигантские значительно превосходят размеры нашей планеты. А некоторые из них могут занимать площадь поперечником в 40 тысяч километров. Самое же большое из наблюдавшихся пятен достигало 100 тысяч километров.