Что «взбаламутило» солнечную систему? Продолжение.

Что «взбаламутило» солнечную систему? Продолжение

Начало в №52

Наиболее вероятной причиной наклона оси вращения Земли и других планет считают воздействие блуждавшей в окрестностях Солнечной системы чёрной дыры.
 
Авторитетнейшим в мире специалистом по «чёрным дырам», а также по ещё более загадочным и могущественным «тёмной материи» и «тёмной энергии» – является в недавнем прошлом директор, а ныне научный руководитель Государственного астрономического института имени Штернберга академик Черепащук.
 
С 2008 по 2014 года Анатолий Михайлович неоднократно приезжал в Кисловодск, чтобы понаблюдать за ходом строительства КГО Московского государственного университета.
 
Выдающийся учёный, которому президент Медведев в 2008-м году вручил Государственную премию, а президент Путин в прошлом году – орден Александра Невского, охотно отвечал на вопросы журналистов о фундаментальных свойствах Мироздания (смотрите видео).
 
Он даже выступил перед учащимися кисловодской СОШ №15 с лекцией о новейших открытиях астрономов, которые убедительно свидетельствуют, что барионное вещество, из которого состоит каждый из нас, планеты, звёзды и «чёрные дыры» составляет только пять процентов от всего вещества и энергии во Вселенной. А более 95 процентов – это невидимые, но каждое мгновение взаимодействующие с нами «тёмная материя» и «тёмная энергия».
 
Сегодня мы представляем читателям «КГ» фрагменты интервью из выступлений академика Черепащука в Кисловодске и на плато Шатджатмаз.
 
– Утверждение, что чёрные дыры возникают из звёзд, уже почти ни у кого не вызывает сомнений. Но как это происходит?
 
– Очевидно, что звёзды рождаются, живут и умирают. А вот какой будет их кончина, зависит прежде всего от массы звезды.
Например, такая маленькая звезда, как Солнце, примерно через десять миллиардов лет своего существования, когда в её центре весь водород превратится в гелий, и термоядерный синтез прекратится, сбросит газовую оболочку, а её ядро под действием силы гравитации сожмётся в «белый карлик» – остывающий железный шарик размером с планету Земля и плотностью одна тонна на кубический сантиметр.
Когда же умирает звезда в два-три раза массивнее Солнца, то в её центре сила гравитации столь велика, что ядра атомов железа распадаются на протоны и нейтроны. В итоге ядро громадного светила превращается в нейтронную звезду – шарик чудовищной ядерной плотности и радиусом всего около 10 километров.
Если же масса железного ядра умирающей звезды более чем в три раза превышает массу нашего Солнца, то оно коллапсирует в «чёрную дыру» с плотностью вещества порядка 200 миллионов тонн в одном кубическом сантиметре!
Помимо обычных чёрных дыр в начале нынешнего столетия астрономы обнаружили в центрах многих галактик, в том числе и Млечного Пути, сверхмассивные чёрные дыры с массой в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца и размером с Солнечную систему!
 
– Насколько я знаю, именно по вашим методикам астрономы вычисляют массу и обычных, и сверхмассивных чёрных дыр.
 
– Да, это действительно так. Хотя сейчас уже открыты тысячи этих объектов, многие физики до сих пор считают, что это не чёрные дыры, а нечто иное. Не хочется им верить в существование чёрных дыр – очень уж те необычны по своим параметрам.
Например, возьмём чёрную дыру определённого размера и бросим в неё камень. Задолго до того, как он упадёт, радиус чёрной дыры начнёт возрастать. То есть чёрная дыра «почувствует», что в будущем в неё упадёт камень.
 
– Я понимаю физиков, у которых в голове не укладывается, как чёрная дыра может чувствовать будущее…
 
– Всё дело в том, что чёрная дыра – это есть единство пространства и времени. Поэтому перемещение камня одновременно влияет и на пространство, и на время.
Мы живём в мире, где пространство и время разделены. Вот я подношу часы к телу, отвожу руку в сторону, а они как шли, так и идут. А на горизонте событий чёрной дыры они перестали бы идти, потому что там время вообще останавливается.
 
– Как чёрные дыры образуются из ядер умирающих массивных звёзд более-­менее ясно. Но откуда взялись сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик?
 
– Это пока загадка. Недавно были открыты несколько сверхмассивных чёрных дыр, возраст которых меньше миллиарда лет. Как, например, за 700 миллионов лет могла образоваться чёрная дыра массой в десять миллиардов солнечных масс – непонятно.
Поэтому некоторые учёные считают, что это первичные чёрные дыры, которые образовались в момент Большого Взрыва из-за деформации метрики пространства-­времени. А потом уже вокруг них концентрировался газ, прочее барионное вещество, и тем самым образовывались галактики. Так что сверхмассивные чёрные дыры, скорее всего, первичны.
 
– В последнее время учёные всё чаще говорят уже не о чёрных дырах, а о «кротовых норах» во Вселенной. Что это такое и насколько реально их существование?
 
– Буквально три месяца назад в Государственном астрономическом институте имени Штернберга состоялась защита докторской диссертации по «кротовым норам». Была опасность провала, поскольку на предзащите работа получила весьма жёсткий отрицательный отзыв. Но я как директор института и председатель учёного Совета рискнул – взял на себя ответственность. Защита продолжалась полдня, но завершилась успешно: два голоса «против», 25 – «за». Сейчас эта докторская степень уже утверждена – первая по этой теме в нашей стране, а может быть, и в мире!
Чем «кротовая нора» отличается от «чёрной дыры»? В чёрную дыру, которая формируется из обычного барионного вещества – атомов, молекул, можно упасть, но чтобы выйти из неё, надо двигаться со скоростью больше скорости света, что запрещено законами физики. А в кротовую нору, которая формируется из так называемой экзотической материи, то есть материи, которая обладает отрицательным давлением, можно вой­ти и выйти, поскольку в отличие от чёрной дыры сингулярность в её центре не образуется, и нет «горизонта событий».
Получается просто тоннель в пространстве-­времени. Учёные связывают с кротовыми норами надежды на путешествия в будущем в другие галактики, ближайшая из которых отстоит от Млечного Пути на 200 тысяч световых лет (напомним, что скорость света составляет 300 000 километров в секунду).
 
– Так что же убеждает учёных в реальности кротовых нор?
 
– Главный аргумент: мы уже открыли материю с отрицательным давлением. Это так называемая «тёмная энергия», составляющая 70 процентов массы Вселенной. Ещё 25 процентов – это невидимая «тёмная материя».
Наблюдая за внешними частями галактик, учёные обнаружили, что те вращаются быстрее, чем то должно было быть, исходя из количества видимого вещества. Это стало толчком к исследованиям, которые на исходе минувшего века привели к открытию «тёмной материи».
Это состоящее из неизвестных элементарных частиц вещество, которое может расширяться, сжиматься, скучиваться. Оно ничего не излучает, поскольку не обладает свой­ствами электромагнитного взаимодействия, но гравитационно притягивает, чем и проявляет себя.
Ещё более загадочная и значимая субстанция – обладающая свой­ством антигравитации «тёмная энергия». Это некая среда, поле, которое проникает во всё, в том числе и в нас с вами, и равномерно распределено в пространстве. Оно составляет 70 процентов всей энергии нашей Вселенной.
Тогда как мы с вами, и то, что мы видим и ощущаем: горы, океаны, воздух на Земле, звёзды, планеты, газовые туманности в космосе – всё это, так называемое барионное, вещество составляет лишь пять процентов массы Вселенной!
 
– А что современная космология говорит о Большом Взрыве?
 
– Вероятно, Вселенная родилась из квантовой сингулярности размером 10 в минус 33 степени сантиметра за счёт каких-то фазовых переходов. Одновременно родилась и энергия с отрицательным давлением, но громадной плотности – порядка 10 в 93 степени грамма в кубическом сантиметре. При такой плотности энергии с отрицательным давлением происходило расширение самого пространства.
При этом скалярное поле распадалось и рождало частицы: кварки, глюоны, протоны, нейтроны, электроны и так далее.
То есть после расширения пространства энергия скалярного поля превращалась в вещество, в том числе и в частицы тёмной материи, которые мы надеемся обнаружить с помощью Большого адронного коллайдера.
Но часть энергии с отрицательным давлением сохранилась и сейчас себя проявляет, заставляя Вселенную ускоренно расширяться.
Если мы поверим, что наша Вселенная возникла из точки сингулярности и расширилась за счёт отрицательного давления скалярного поля, то мы должны предположить, что таких точек должно быть очень много, и они вновь и вновь возникают в четырёхмерном пространстве-времени.
Существует гипотеза Мультивселенной, которая предполагает, что безграничный пространственно-­временной континиум постоянно кипит, и в нём спонтанно рождаются точки сингулярности. Из них за счёт отрицательного давления скалярного поля происходит расширение пространства, затем распад скалярного поля приводит к появлению частиц, и таким образом возникают Вселенные. В момент сингулярности в разных Вселенных могут рождаться разные физические законы.
 
– Какое же будущее ожидает нашу Вселенную?
 
– Установлено, что наша Вселенная, скорее всего, бесконечна. Под воздействием тёмной энергии она будет расширяться до состояния с очень низкой плотностью.
А дальше всё будет зависеть от темпа расширения, который определяется уравнением состояния тёмной энергии. Если коэффициент между давлением и плотностью энергии будет равняться минус единице, то это вакуум, и значит расширение будет происходить бесконечно долго. Если он окажется меньше минус единицы, то это уже не вакуум, а «квинтэссенция»: расширение будет происходить конечное время.
Если же коэффициент между давлением и плотностью энергии окажется больше минус единицы, то это «фантомная энергия»: сначала будет ускоренно расширяться Вселенная, затем будут ускоренно расширяться молекулы, атомы, протоны, нейтроны. И в конце концов вся Вселенная превратится в излучение…
Если начало нашей Вселенной положил Большой взрыв, то такой её возможный конец называют Большим разрывом.
 
Записал Николай БЛИЗНЮК
Фото и видео автора+ видео
 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *