Kadang-kadang pada akhir 1960-an, salah seorang ahli fizik paling terkenal abad yang lalu, John Wheeler (1911-2008), muncul dalam program radio sains popular BBC. Dia bercakap untuk waktu yang lama dan penuh warna mengenai pelbagai keajaiban kosmik, dan pada akhirnya dia beralih kepada pertanyaan yang menyakitkan baginya mengenai semua jenis "pemerhatian dan objek mitos" yang salah.
Di sini, seorang saintis Amerika dengan bersemangat menerjah hipotesis kewujudan bintang "beku" (gelap, beku), yang terutama tidak sesuai dengan keinginannya. Menyatakan penghinaannya terhadap "fantasi fizikal dan matematik" ini, dia memanggil mereka "lubang hitam." Oleh itu, dengan tangan Wheeler yang ringan, istilah kiasan "lubang hitam" muncul di media, dan kemudian dalam karya ilmiah.
Lubang tenggelam tanpa ruang-ruang
Hari ini kita memanggil lubang hitam hasil fenomena semula jadi yang paling menakjubkan - kejatuhan "di dalam diri mereka" dari cakerawala besar. Dalam bahasa Latin, collapsus bermaksud "jatuh", itulah sebabnya para astronom sering memanggil lubang hitam sebagai "collapsars". Mereka mempunyai "penumpu" yang sangat kuat dari medan graviti sehingga tidak ada, termasuk cahaya, yang dapat melarikan diri dari mereka.
Dari segi sejarah, lubang hitam didahului oleh bintang gelap yang dijumpai "di hujung bulu" oleh ahli astronomi Inggeris John Michell (1724-1793). Berdasarkan teori gravitasi sejagat Newton, Michell menerangkan bintang-bintang seperti itu, kekuatan graviti yang mengekalkan sinar cahaya. Secara semula jadi, mustahil untuk melihat bintang yang sama sekali hitam. Michell menguraikan perhitungannya pada salah satu pertemuan Royal Society of London pada tahun 1784 dan segera diserang. Lagipun, astronomi pada masa itu tidak mengetahui fenomena seperti itu!
Oleh itu, idea mengenai bintang gelap, atau, seperti yang disebut hari ini, lubang hitam "Newtonian", telah lama terkubur di arkib saintifik. Ia hanya dikenang pada era Albert Einstein (1879-1955) dan teorinya mengenai graviti sejagat. Teori Einstein mengaitkan graviti dengan kelengkungan ruang dan segera menarik perhatian banyak ahli fizik.
Video promosi:
Rakannya di Akademi Sains Berlin Karl Schwarzschild (1873-1916) dapat menunjukkan bahawa kadang-kadang massa raksasa yang sangat pekat dapat membentuk semacam corong ruang-waktu tanpa dasar.
Perkara-perkara luar biasa pasti berlaku berhampiran Schwarzschild collapsar: hati seseorang akan mula berdegup kencang, jamnya akan ketinggalan, dan cahaya di sekitarnya akan menjadi merah. Aliran masa itu sendiri akan melambat, hingga pemejalan dekat sempadan lubang hitam bersyarat, seperti sungai yang beku. Nah, apa yang akan kita lihat di kedalaman keruntuhan collapsar?
Sayangnya, perkara-perkara aneh berlaku di sana sehingga mustahil untuk menggambarkannya dengan popular. Walau bagaimanapun, walaupun banyak ahli fizik berpendapat mengenai struktur dalaman lubang hitam, secara teorinya mereka telah menemui aplikasi.
Metro antara galaksi
Lebih dari 30 tahun yang lalu, ahli astronomi dan penulis fiksyen ilmiah Carl Sagan memutuskan untuk menulis novel mengenai perjalanan antara bintang dan, pada masa yang sama, tidak terlibat dalam fantasi kosong, tetapi membuat terowong ekstradimensi "nyata" di halaman bukunya. Untuk membincangkan perinciannya, dia beralih kepada ahli fizik teori terkenal Kip Thorne, yang dengan bersemangat bekerja.
Thorne dan rakan-rakannya telah membuktikan secara matematik secara matematik bahawa saluran ruang-waktu bukan sahaja dapat dibuat secara buatan, tetapi juga dikekalkan dalam keadaan "berfungsi". "Lubang cacing" yang dibuat dengan cara ini dalam ruang-waktu akan menghubungkan bukan sahaja sudut-sudut galaksi kita yang jauh, tetapi juga hamparan metagalaktik.
Kerjasama Sagan dan Thorne menyebabkan Contact terlaris fiksi ilmiah, yang segera menjadi asas untuk filem yang sangat menghiburkan dengan nama yang sama. Terdapat sejenis "metro" antara galaksi, di mana watak utama bergerak. Sementara itu, Wheeler mengkritik bukan sahaja lubang hitam, tetapi semua jenis peralihan ruang bawah tanah di antara mereka. Dengan sindiran hebat, dia memanggil mereka "lubang cacing", "lubang cacing" dan "terowong cacing." Cukup mengagumkan, tetapi ungkapan-ungkapan ini pertama kali memasuki leksikon wartawan, dan kemudian berhijrah ke karya ilmiah.
Sastera fiksyen sains sering membicarakan cara paling eksotik untuk mengatasi ruang dan masa. Bahkan semacam taktik "perang bintang" masa depan dilahirkan, ketika armada pertempuran penduduk bumi "menyelam" ke ruang bawah lubang hitam dan tiba-tiba muncul tepat di dasar orang asing yang bermusuhan, dengan serta-merta melancarkan miliaran parsek.
Namun, berdasarkan pengamatan astronomi, lubang hitam akan memerlukan usaha titan untuk "menjinakkan" mereka, kerana ia adalah objek ruang angkasa yang paling berbahaya yang membentuk "kelegaan" Alam Semesta.
Kanibal ruang angkasa
Ahli astronomi sering merakam letupan tenaga yang mengerikan yang berasal dari ruang jauh. Ini boleh menjadi gema proses dramatik kematian planet dan bintang di lubang lubang hitam. Monster angkasa merobek badan gas bintang yang secara tidak sengaja menghampiri dan benar-benar "menelan" benda langit yang lebih kecil - planet, komet dan asteroid.
Lubang hitam menarik sisi bintang terbang yang dekat menghadapnya lebih kuat daripada sisi yang bertentangan. Tenaga pasang surut yang kuat ini meregangkan bintang dan menyebabkan gas jatuh dari bintang ke lubang hitam. Ahli astronomi telah menyimpulkan bahawa lubang hitam tidak dilahirkan besar, tetapi secara beransur-ansur tumbuh kerana gas dan bintang galaksi.
Di antara lubang hitam, terdapat juga gelisah yang besar, bergerak pantas ke dalam pulau galaksi yang luar biasa. Bersama dengan rakan sejawatnya, "kanibal angkasa" ini tidak hanya memakan sistem planet seperti suria kita, tetapi juga menelan awan debu dan gas yang membentang di antara gugus bintang.
Ahli astronomi telah lama memerhatikan bahawa di galaksi yang lebih kecil, lubang hitam kurang besar, dengan jisim lebih dari beberapa juta massa suria. Lubang hitam di pusat galaksi raksasa termasuk berjuta-juta jisim suria - hakikatnya ialah jisim akhir lubang hitam terbentuk semasa pembentukan galaksi. Dalam beberapa kes, lubang hitam membesar bukan hanya dengan menyerap gas dari galaksi individu, tetapi juga dengan menggabungkan galaksi, sehingga lubang hitam mereka bergabung.
Di tengah-tengah Bima Sakti adalah teras Galaksi kita, di mana objek misteri Sagittarius A * tersembunyi. Ahli astronomi percaya bahawa ini adalah pesaing utama peranan lubang hitam dengan jisim kira-kira empat juta jisim solar.
Secara berkala, "kanibal" tempatan kita memakan ini atau bintang itu. Kemudian teleskop sinar-X khas mendaftarkan "jeritan kematian" cahaya dalam bentuk denyutan sinar-X. Dengan pertolongan organ dalaman kita dikaji di bilik sinar-X.
Walau bagaimanapun, lubang hitam boleh menjadi tenang, membentuk sistem bintang dua dengan bintang biasa. Walau bagaimanapun, idilis ini juga berakhir dengan tragis, dan setelah beratus-ratus juta, dan mungkin berbilion tahun, jarak antara lubang hitam dan bintang akan dikurangkan menjadi had kritikal. Pergerakan bintang akan menjadi tidak stabil dan setelah beberapa putaran di sekitar raksasa hitam, ia akan hilang ke rahimnya.
Misteri meteorit Tunguska
Pada prinsipnya, lubang hitam buatan juga dapat dibuat. Untuk melakukan ini, perlu memampatkan sebarang jisim dengan ukuran radius graviti (jejari sfera di mana daya graviti yang dihasilkan oleh jisim di dalam sfera ini cenderung hingga tak terhingga), dan kemudian ia sendiri akan mula berkontraksi secara bencana - runtuh.
Benar, ini sangat sukar dilakukan, kerana semakin kecil jisimnya, semakin kecil jejari graviti. Contohnya, jari-jari graviti bumi kira-kira satu sentimeter, dan untuk mengubah bulan menjadi lubang hitam, ia harus dimampatkan dengan ukuran molekul besar.
Walaupun begitu, dengan bantuan model lubang mikroskopik, atau, seperti yang lebih sering disebut, mikrokolapsar, kadang-kadang mereka cuba menjelaskan segala macam fenomena misteri. Oleh itu, ada hipotesis bahawa meteorit Tunguska yang terkenal tidak lebih dari lubang hitam mini yang mengembara luasnya Alam Semesta.
Sudah tentu, seseorang boleh menolak penemuan tersebut, tetapi di sini terdapat perincian yang ingin tahu: ketiadaan sisa-sisa meteorit, sifat letupan yang luar biasa, dan pemerhatian yang bertentangan mengenai jalan penerbangan.
Terdapat idea bahawa microcollap-sar seperti itu berasal dari daratan sepenuhnya. Faktanya adalah bahawa semasa kejatuhan meteorit Tunguska, pencipta Amerika yang hebat Nikola Tesla (1856-1943) menguji resonator gelombang tertentu di menara Wondercliffe yang menakjubkan, yang, dengan bantuan "gelombang elektrik eter elektrik dunia", seharusnya menghantar tenaga ke seluruh planet.
Legenda bandar menceritakan bagaimana plasmoid kolosal melintas di Podkamennaya Tunguska, langsung runtuh ke lubang mini hitam. Proses ini menyebabkan taufan tenaga, dicatat sebagai keajaiban Tunguska.
Terdapat juga versi hipotesis ini, di mana meteorit Tunguska itu sendiri adalah lubang hitam miniatur yang menembusi planet kita dengan cepat.
Seberapa masuk akal kesimpulan ahli fizik teori? Adakah terdapat terowong cacing dalam ruang-waktu, atau ini hanya sejenis "fantasi fizikal dan matematik"? Dan soalan yang paling penting: adakah mungkin untuk mengusulkan percubaan sebenar untuk membuat lubang cacing ruang bawah tanah buatan yang menuju ke ruang dimensi lain?
Adakah LHC adalah mesin kiamat atau penjana mikrokolapsar?
Pengiraan menunjukkan bahawa lubang hitam mikroskopik mungkin timbul dalam eksperimen pada pemecut zarah, seperti Large Hadron Collider (LHC) terkenal yang dilancarkan di CERN.
Prinsip LHC secara teorinya cukup mudah: bayangkan sebuah tiub di mana dua meriam gergasi saling menembak dengan satu proyektil khas - zarah-zarah unsur yang membentuk atom. Apabila proyektil mikroskopik ini bertemu, mereka berselerak seperti bunga api dari pelbagai jenis serpihan, di antaranya mungkin terdapat lubang hitam mikroskopik.
Sekiranya ahli fizik LHC menemui objek mikro ini, maka sensasi saintifik akan jauh melebihi penemuan "zarah tuhan" baru-baru ini - boson Higgs.
Beberapa saintis percaya bahawa kolaps mikro adalah objek yang sangat berbahaya yang boleh menyebabkan bencana planet. Pelancaran LHC disertai dengan tunjuk perasaan, dan sekumpulan ahli fizik bahkan menggugat CERN sebagai organisasi yang membahayakan manusia untuk bahaya yang mematikan.
Pada akhirnya, nafsu mereda, kerana ahli fizik telah menunjukkan dengan jelas bahawa setiap saat longsoran zarah-zarah kosmik jatuh di permukaan bumi, lebih banyak tenaga daripada produk perlanggaran di LHC. Walaupun begitu, aliran sinar kosmik tenaga ultra tinggi tidak menimbulkan bahaya dan tidak menghasilkan lubang hitam mikroskopik.
Sebaliknya, model komputer menunjukkan bahawa jika Bumi dikunjungi oleh lubang kecil, ia akan segera jatuh ke pusat planet kita dan mulai berputar di sekelilingnya, menyerap magma. Tetapi tidak kira betapa tidak menyenangkannya proses ini, proses ini memerlukan beberapa miliar tahun untuk mewujudkannya di permukaan. Oleh itu, sangat mungkin kita telah lama tinggal dengan lubang hitam di bawah kaki kita …
Masa depan alam semesta dan kehidupan di lubang hitam
Tidak diketahui sama ada manusia akan wujud dalam berbilion tahun, tetapi dalam versi yang optimum, para astronom pada masa depan akan dapat melihat Metagalaxy yang sama sekali berbeza - Alam Semesta yang dapat dilihat. Sebilangan besar bintang akan terbakar, dan cahaya seperti cahaya matahari akan berubah menjadi kerdil superdense. Pada masa yang sama, bintang yang lebih besar akan menjadi lubang hitam yang bahkan lebih kecil dan mempunyai medan graviti yang kuat sehingga cahaya tidak dapat mengatasinya.
Walau bagaimanapun, sisa-sisa ini akan terus berputar di sekitar pusat galaksi dengan jangka masa sekitar 100 juta tahun. Pertembungan antara sisa-sisa akan membuang sebahagian dari galaksi. Selebihnya akan menetap di orbit lebih dekat ke pusat dan akhirnya akan bersatu, membentuk lubang hitam raksasa di tengah galaksi, yang suatu hari akan menelan semua perkara.
Apa itu - akhir hayat dan akal di Alam Semesta kita?
Jangan terburu-buru, kerana beberapa teori moden meramalkan bahawa walaupun dalam lubang hitam yang mengerikan, seluruh planet dapat wujud, berputar tanpa batas di sekitar titik pusat. Menurut pengiraan awal, planet seperti itu bahkan dapat diterangi dengan terang kerana foton terperangkap dari luar ke dalam perangkap lubang dan berputar bersama-sama dengan badan lain dalam orbit stabil yang sama.
Hanya persoalan terakhir yang masih harus diselesaikan: bolehkah kehidupan ada di planet lubang hitam? Menurut beberapa ahli teori, ini mungkin. Lebih-lebih lagi, melarikan diri dari bencana kosmik, peradaban masa depan kita yang sangat maju dapat mencari tempat perlindungan sebenar di kedalaman lubang hitam supermasif yang menempati teras Bima Sakti.
Sudah tentu, penjajah lubang hitam harus menyelesaikan beberapa tugas besar, seperti melawan kekuatan pasang surut dan perlindungan dari aliran sinaran terkuat. Namun, dari sudut evolusi akal, peradaban yang berjaya menembus ke dalam lubang hitam akan mempunyai teknologi yang benar-benar hebat yang dapat menyelesaikan masalah yang paling hebat.
Mungkin, dalam beberapa milenium, peradaban manusia akan bebas membuka portal ke dunia lain. Dalam kes ini, pelbagai pilihan mungkin timbul: lubang cacing di antara bahagian Galaxy yang jauh, terowong ruang bawah tanah antara galaksi di hujung Alam Semesta, jambatan antara masa lalu dan masa depan, lubang cacing ke dunia lain.
Maka kemanusiaan masa depan tidak takut akan malapetaka kosmik, dan ia akan dapat dengan bebas melakukan perjalanan melintasi alam semesta yang berbeza, memilih habitat yang baik. Lebih-lebih lagi, setelah mengetahui bagaimana alam semesta dilahirkan dan mengapa mereka mempunyai sifat yang berbeza, supercivilization dapat mulai mencari yang siap pakai melalui kerongkongan lubang hitam dan mencipta dunia baru, lebih disesuaikan untuk hidup dan tidak tunduk pada segala macam bencana.
Jadi, apa yang disembunyikan oleh lubang hitam dalam diri mereka? Jalan ke dunia lain, tenaga masa depan yang tak terbatas, nafas terakhir Alam Semesta atau peradaban dunia lain?
Ada kemungkinan bahawa generasi pelajar dan pelajar sekolah sekarang akan mengetahui jawapan bagi beberapa soalan ini. Kita hanya dapat menantikan saat yang menggembirakan itu ketika para astronom akhirnya dapat memulakan secara langsung mempelajari "calon kolapsar graviti."
Oleg FAYG
