Несколько новых научных фактов о самом загадочном астрономическом объекте

СНОБНаука

Сила пустоты: новые тайны черных дыр

Кроме обычного пения птиц и порхания мотыльков, минувший месяц принес несколько новых научных фактов о самом загадочном астрономическом объекте — черных дырах.

Иллюстрация: Лика Сочкина

У редакторов научно-популярных журналов есть интересное ноу-хау: хочешь поднять продажи — поставь на обложку черную дыру. Интерес публики к этим странным штукам столь же велик, сколь и иррационален. При этом подобрать достойное фото героини для обложки совсем не просто. У человечества пока есть всего одна реальная фотография черной дыры, да и та довольно расплывчатая, что неудивительно, поскольку фотографируемый объект находился в 53 миллионах световых лет от Земли. Плюс кадры из далеко не нового фильма «Интерстеллар», плюс различного рода «фантазии художников». Сложно нарисовать то, чего нет, а черных дыр практически нет: они состоят из пустоты, кроме единственной точки в самой сердцевинке, о которой, впрочем, ничего не известно. Конечно же, очень странно всерьез интересоваться подобной пустопорожней штуковиной.

Но все равно интересно, причем не только публике, но и самым настоящим ученым. Недавно вышли сразу три новые работы, посвященные черным дырам.

Вращенье пустоты

Как было сказано выше, черная дыра устроена довольно просто: в ней ничего нет. Теперь можно надуть щеки и сказать то же самое гораздо сложнее: решение уравнений Эйнштейна, которое в 1916 году всего за несколько месяцев до своей смерти обнаружил немецкий астроном Карл Шварцшильд и которое описывает черную дыру, относится к классу «решений для пустого пространства». В сложной таблице, которая у Эйнштейна описывает распределение материи и ее движение, стоят сплошные нули. Нужно только удалить всего одну точку пространства, в которой уравнения уж точно не работают, потому что там получаются сплошные бесконечности и деление нуля на нуль. И вот в этой-то выпавшей точке должна находиться какая-то масса — вообще говоря, любая. Вот вам и рецепт черной дыры (собственно, когда на уроке физики учитель рассуждал про «материальную точку», с точки зрения строгой науки это не могло быть ничем иным, кроме как черной дырой).

Карл Шварцшильд
Карл Шварцшильд. Фото: Mary Evans Picture Library / Mary Evans Picture Library / East News

Блюдо, которое готовится по этому рецепту, совершенно нечувствительно к выбору исходных продуктов: черная дыра, сделанная из схлопнувшейся в точку звезды, и другая дыра — из равной по массе горы сливочного мороженого*, не отличимы друг от друга. Собственно, кроме этой самой массы у них мало что есть: только электрический заряд и вращение. Заряд мало кого интересует, потому что он наверняка маленький (в космосе не так уж много сильно заряженных штук, из которых можно приготовить черную дыру). А вот вращение может быть большое, и к тому же оно сильно меняет нрав черной дыры, так что этот параметр очень интересует физиков. И вот несколько таких физиков придумали, как можно это вращение измерить, рассказав о своей идее на страницах журнала Nature.

* Примечание: образ черной дыры, сформированной из огромной горы пломбира, автор не придумал сам, а вычитал у какого-то физика-популяризатора, возможно, даже у Алексея Семихатова в его потрясающей книге «Все, что движется». Однако книга эта толстая, и проверять автору лень.

Вообще-то, вращение пустого места не то чтобы измерить, а и представить себе нельзя. Может быть, кому-то кажется, что он может себе представить вращение самой центральной точки, но это самообман: точки не вращаются, потому радиус точки — ноль, и какое бы вращение вы ей ни придали, ее «экватор» должен двигаться бесконечно быстро, а такого не бывает. Даже если вместо точки рассматривать «всю дыру», то есть область, окруженную таинственным «горизонтом», то и у этой воображаемой поверхности при определенном количестве вращения «скорость» достигнет скорости света, хотя вращаться там физически нечему. Это тревожит, и строгий расчет показывает, что вращение черной дыры и правда не может быть бесконечно большим: для дыры данной массы у вращения есть верхний предел.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Астрономы отыскали девять редких двойных цефеид Астрономы отыскали девять редких двойных цефеид

Астрономы подтвердили открытие девяти двойных систем, где обе звезды — цефеиды

N+1
Почему Jeep Gladiator Mojave наверняка стал бы «Внедорожником года-2024» Почему Jeep Gladiator Mojave наверняка стал бы «Внедорожником года-2024»

Jeep Gladiator Mojave — бескомпромиссный покоритель бездорожья

4x4 Club
Каменные плитки из затопленного памятника эпох мезолита и неолита оказались функциональными орудиями Каменные плитки из затопленного памятника эпох мезолита и неолита оказались функциональными орудиями

Ученые исследовали 11 каменных плиток, обнаруженных на затопленном памятнике

N+1
6 пассивно-агрессивных фраз, которые мы используем чаще всего 6 пассивно-агрессивных фраз, которые мы используем чаще всего

Фразы, которыми можно кого-то уязвить, оставаясь с виду дружелюбным

Psychologies
Почему нас заставляют глушить мотор и не пользоваться телефоном на заправке Почему нас заставляют глушить мотор и не пользоваться телефоном на заправке

Какую опасность представляет включенные двигатель или телефон на заправке?

Maxim
Стоит ли придерживаться правила «пяти секунд»? У ученых есть ответ Стоит ли придерживаться правила «пяти секунд»? У ученых есть ответ

Неужели бактерии придерживаются правила «пяти секунд»?

ТехИнсайдер
Обнаружен самый сложный организм на Земле Обнаружен самый сложный организм на Земле

Новокаледонский папоротник: что известно про самый сложный организм на Земле

СНОБ
Людмила Чиркова: «Очень долго меня преследовало чувство ответственности, что я не имею права подвести отца» Людмила Чиркова: «Очень долго меня преследовало чувство ответственности, что я не имею права подвести отца»

«Мне самой трудно себя оценивать, получилась у меня Старицкая или нет»

Коллекция. Караван историй
Худеем без ошибок Худеем без ошибок

5 неожиданных мифов о диетах, из-за которых ты не можешь сбросить вес

Лиза
Как потратить Как потратить

От чего зависит потребительское поведение Россиян

Деньги
Арсенал для петард Арсенал для петард

Экономическая наука сегодня скандально слаба

Монокль
Александр Аверьянов Александр Аверьянов

Александр Аверьянов — самый успешный «охотник» на динозавров в России

Собака.ru
Все сложно: топ-5 новых фильмов о семейных конфликтах Все сложно: топ-5 новых фильмов о семейных конфликтах

Фильмы, фокусирующиеся на сложных родственных отношениях

Psychologies
«Тур де Франс: В пелотоне»: как сериал Netflix показывает изнанку главной велогонки «Тур де Франс: В пелотоне»: как сериал Netflix показывает изнанку главной велогонки

«Тур де Франс: В пелотоне» рассказывает, как прошла главная велогонка в мире

Forbes
Все течет, все меняется Все течет, все меняется

Плавучие школы и больницы, плантации суперфудов – как живут в Амазонии

Вокруг света
«Я из Ламоле» «Я из Ламоле»

Набросок портрета Сюзанны Грасси, хозяйки винодельни, доверяющей только интуиции

Seasons of life
Ревень Ревень

Чем полезен ревень и что из него можно приготовить?

Здоровье
Федор Хиросигэ Федор Хиросигэ

Петербург накрыло мощным пришествием человека-гриба — это Федор Хиросигэ

Собака.ru
Модель для прогнозирования штормовых приливов, использует ИИ и законы физики Модель для прогнозирования штормовых приливов, использует ИИ и законы физики

Как законы физики помогают в обучении и совершенствовании ИИ-моделей

ТехИнсайдер
Право на культурный дресс-код Право на культурный дресс-код

Что стоит за модой на никабы в России и нужно ли их запретить

Монокль
Как математик Джон фон Нейман создал суперкомпьютер для разработки водородной бомбы Как математик Джон фон Нейман создал суперкомпьютер для разработки водородной бомбы

Отрывок из художественной биографии математика Джона фон Неймана «MANIAC»

Forbes
La grande bellezza La grande bellezza

Рассуждения о профессии реставратора и воспоминания о флорентийском наводнении

Seasons of life
Каникулы под землей Каникулы под землей

Как отправиться на Таманский полуостров, а вместо этого попасть в Древнюю Грецию

Правила жизни
Доверительные отношения Доверительные отношения

Новые стандарты для рынка автомобилей с пробегом

Автопилот
Что такое DSG и как работает эта коробка передач Что такое DSG и как работает эта коробка передач

Все о DSG: что это такое, как работает, виды, плюсы и минусы

РБК
Играл с Карлсеном и опередил Гейтса: в сборной Англии выступает фанат шахмат Играл с Карлсеном и опередил Гейтса: в сборной Англии выступает фанат шахмат

Рассказываем о необычном увлечении игрока Сборной Англии по футболу

Forbes
Дизельный двигатель и керосин в баке: чем еще удивят мотоциклы морской пехоты США Дизельный двигатель и керосин в баке: чем еще удивят мотоциклы морской пехоты США

Какие мотоциклы использует армия США?

ТехИнсайдер
Как избавиться от клещей и что нужно знать о паразитах? Сохраните эту памятку! Как избавиться от клещей и что нужно знать о паразитах? Сохраните эту памятку!

Что делать, если вы заметили клеща на себе или своем питомце?

ТехИнсайдер
Литературный сериал: 5 качественных многотомных книжных серий Литературный сериал: 5 качественных многотомных книжных серий

Цысинь, Сэнсом, Азимов: многотомные серии, которые вас не разочаруют

СНОБ
Симптомы паники без реальной угрозы: что помогает справиться с аэрофобией Симптомы паники без реальной угрозы: что помогает справиться с аэрофобией

Почему возникает аэрофобия, как она влияет на психику и физическое состояние?

Forbes
Открыть в приложении