Дмитро Якубовський про чорні діри

В чорних дірах немає нічого інфернального. Багато людей, надивившись різного роду блокбастерів, вважають, що, якщо чорна діра з’явиться десь неподалік, то все пропало. Слід сказати, що, по-перше, не все пропало, по-друге, не кожна чорна діра є для нас небезпечною, по-третє, я хотів би зупинитися на тому, що потенційно чорні діри дуже зручні об’єкти для енергетики.

Що таке чорна діра. Чорна діра, з точки зору звичайної гравітації, – це об’єкт настільки компактний та масивний, у співвідношення маси та радіусу, що навіть світло не може його покинути. Для того, щоб полетіти з нашої рідної Землі, вам потрібно мати швидкість апарату не менше одинадцяти кілометрів на секунду. Якщо у вас швидкість менша, то вам не пощастило. Ви рано чи пізно впадете на Землю. Або будете обертатися навколо неї та, врешті-решт, впадете. Якщо швидкість понад одинадцять кілометрів на секунду, то гравітаційне поле Землі для вас не перешкода. Земля має розмір 6400 кілометрів, і якщо ви стиснете її до радіуса в один сантиметр, то максимальна швидкість, яку потрібно затратити, щоб покинути цей об’єкт, буде дорівнювати швидкості світла. Швидкість світла – це найбільша швидкість серед усіх об’єктів, значить жоден об’єкт, включаючи світло, не може покинути чорну діру. Вона і називається чорна діра, тому що нічого не може вийти за її межі.

В чому основна небезпека чорних дір. Якщо чорна діра підходить близько до об’єкту, може статися так, що гравітаційна сила чорної діри буде більша, і речовина перетікатиме. Речовина, наприклад, Землі, Сонця, перетече в чорну діру і потім немов впаде на неї. Якщо ця чорна діра достатньо невелика, то в процесі перетікання її ще розірвуть припливні сили. Наприклад, Місяць створює припливи-відпливи висотою в метр. Уявіть собі, якщо Місяць був би чорною дірою, то припливні сили могли бути настільки великі, що людину або навіть біологічні клітини розірвало б.

В чому може бути позитив. Якщо ви прямо направляєтеся до чорної діри, то у вас немає шансів її уникнути. Якщо ви, звичайно, не подзвоните по мобільному і не скажете: «Друже, передай мені енергії». Якщо увімкнути двигун і отримати певну поперечну швидкість, її ще називають момент імпульсу, можна уникнути падіння на неї. Просто оминути так само, як оминають планету Юпітер. Чорна діра, з точки зору зовнішнього спостерігача, нічим не гірша за якусь планету. Але якщо ви на неї впадете, результат буде трошки інший. Дуже важливо те, що речовина, яка просто летить, наприклад, від зорі, не падає прямо на чорну діру. Є закон збереження моменту імпульсу, що забороняє робити це одразу. Але вона може падати на неї повільно. Може утворювати так званий аккреціонний диск, плавно перетікати та поступово втрачати цей момент імпульсу, наближатися до чорної діри і впасти на неї. В чому ідея? Якщо ви просто кинете речовину на чорну діру, і вона не одразу впаде, то вони будуть тертися одна об одну. В процесі тертя виділяється дуже велика кількість енергії, яку можна збирати детекторами. Виявляється, що така кількість енергії в п’ятдесят разів більша, ніж та, яку ви можете отримати від термоядерного синтезу.