Чорні діри утворюють природні машини часу, які дозволяють подорожувати як у минуле, так і в майбутнє. Але не сподівайтесь, що найближчим часом ви відвідаєте динозаврів. Наразі у нас немає космічних апаратів, які могли б наблизитися до чорної діри. Але, навіть якщо не брати до уваги цю маленьку деталь, спроба подорожувати в минуле за допомогою чорної діри може бути останньою річчю, яку ви коли-небудь зробите.
Чорна діра – це надзвичайно масивний об’єкт, який зазвичай утворюється, коли вмираюча зірка колапсує сама на себе. Як і планети та зірки, чорні діри мають навколо себе гравітаційні поля. Гравітаційне поле – це те, що утримує нас на Землі, і те, що змушує Землю обертатися навколо Сонця. Як правило, чим масивніший об’єкт, тим сильніше його гравітаційне поле. Гравітаційне поле Землі надзвичайно ускладнює вихід у космос. Саме тому ми будуємо ракети: ми повинні рухатися дуже швидко, щоб вирватися з-під земного тяжіння.
Гравітаційне поле чорної діри настільки сильне, що навіть світло не може вирватися з неї. Це вражає, адже світло – найшвидша річ, відома науці! До речі, саме тому чорні діри є чорними: ми не можемо відбити світло від чорної діри так, як ми могли б відбити промінь ліхтарика від дерева в темряві.
Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна говорить нам, що матерія та енергія мають дивовижний вплив на Всесвіт. Матерія та енергія викривляють і розтягують простір. Чим масивніший об’єкт, тим більше простір розтягується і вигинається навколо нього. Масивний об’єкт створює своєрідну долину в просторі. Коли об’єкти наближаються, вони падають в цю долину.
Ось чому, коли ви наближаєтесь до будь-якого масивного об’єкта, в тому числі і до чорної діри, ви падаєте на нього. Це також пояснює, чому світло не може покинути чорну діру: боки долини настільки круті, що світло не встигає вирватися назовні. Долина, створена чорною дірою, стає все крутішою і крутішою, коли ви наближаєтесь до неї здалеку. Точка, в якій вона стає настільки крутою, що світло не може вирватися, називається горизонтом подій. Горизонти подій цікаві не тільки для потенційних мандрівників у часі: вони також цікаві для філософів, тому що вони мають вплив на те, як ми розуміємо природу часу.
Коли простір розтягується, розтягується і час. Годинник, який знаходиться біля масивного об’єкта, цокає повільніше, ніж той, що знаходиться біля набагато менш масивного об’єкта. Годинник біля чорної діри цокатиме дуже повільно в порівнянні з годинником на Землі. Один рік біля чорної діри може означати 80 років на Землі, як ви могли бачити на прикладі фільму Інтерстеллар.
Таким чином, чорні діри можна використовувати для подорожей у майбутнє. Якщо ви хочете стрибнути в майбутнє Землі, просто пролетіть біля чорної діри, а потім поверніться на Землю. Якщо ви наблизитесь досить близько до центру чорної діри, ваш годинник цокатиме повільніше, але ви все одно зможете втекти, якщо не перетнете горизонт подій.
А як щодо минулого? Ось тут все стає по-справжньому цікавим. Чорна діра викривляє час настільки, що він може загорнутися назад у себе. Уявіть, що ви берете аркуш паперу і з’єднуєте два кінці, утворюючи петлю. Це те, що чорна діра, здається, робить з часом. Це створює природну машину часу. Якби ви змогли якимось чином потрапити на петлю, яку фізики називають замкненою часовою кривою, ви б опинилися на траєкторії через простір, яка починається в майбутньому і закінчується в минулому.
Усередині петлі ви також виявите, що причину і наслідок важко розплутати. Те, що було в минулому, викликає події в майбутньому, які, своєю чергою, викликають події в минулому!
Отже, ви знайшли чорну діру і хочете використати свій надійний космічний корабель, щоб повернутися назад і відвідати динозаврів. Успіхів вам.
Є три проблеми. По-перше, ви можете подорожувати лише у минуле чорної діри. Це означає, що якщо чорна діра була створена після того, як динозаври вимерли, то ви не зможете повернутися досить далеко назад. По-друге, вам, ймовірно, доведеться перетнути горизонт подій, щоб потрапити в петлю. Це означає, що для того, щоб вийти з петлі в певний момент часу в минулому, вам потрібно буде вийти з горизонту подій. Це означає подорожувати швидше за світло, що, як ми впевнені, неможливо. По-третє, і, напевно, найгірше, ви і ваш корабель піддалися б «спагетізації». Звучить смачно, чи не так?
На жаль, ні. Коли ви перетнете горизонт подій, ви будете розтягнуті, як локшина. Насправді ви, ймовірно, будете розтягнуті настільки тонко, що станете просто ниткою атомів, що спіраллю закручується в порожнечу. Отже, хоч і цікаво думати про властивості чорних дір викривляти час, але в осяжному майбутньому візит до динозаврів залишиться у сфері фантастики.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також: