• Лента публикаций
  • Последние публикации
    • за все время
    • за полгода
    • за месяц
    • Города и страны
    • Здоровье
    • Изобретения
    • Интересные факты
    • История
    • Космос
    • Наука
    • Природа
    • Рекорды
    • Технологии
    • Человек
Наука и техника
Подписаться Войти / РЕГИСТРАЦИЯ
  • Небольшие технические трудности. В ближайшее время мы появимся в сети и сайт станет чуточку лучше

Что будет, если на Земле появится черная дыра размером в один миллиметр

08 января 2019
  • 2
  • 17
  • 3
Показать публикацию

Черные дыры представляются нам чем-то далеким, о чем иногда снимают фильмы или пишут в книгах. Мы редко задумываемся, что бы произошло, если бы на поверхности нашей планеты возникла миниатюрная черная дыра диаметром в один миллиметр. Об этом — в нашем материале.

С черными дырами связано популярное заблуждение: они своего рода космические пылесосы, поглощающие все в своих окрестностях. Конечно, они «питаются», но желудки у них небольшие. Проблема появляется не тогда, когда они «едят», а когда их «рвет» после слишком обильного обеда. Вот что на самом деле страшно.

На самом деле все немного сложнее. Исходя из того, что радиус черной дыры пропорционален ее массе, можно провести некоторые расчеты. Для начала освежим в памяти некоторые основы.

Что такое черная дыра

Черная дыра — область пространства, в которой гравитация настолько сильна, что даже свет не может ее покинуть. Сила гравитации там заставляет саму ткань пространства-времени искривляться и замыкаться на самой себе. Все это происходит из-за сжатия вещества — чаще всего, это остатки массивной звезды — в пределах экстремально малого региона.

Строение черной дыры: сингулярность, горизонт событий и шварцшильдовский радиус (область от сингулярности до горизонта событий) / © SubstituteR, CC BY-SA

Строение черной дыры: сингулярность, горизонт событий и шварцшильдовский радиус (область от сингулярности до горизонта событий) 

По сути, мы не можем видеть черные дыры из-за того, что из них не может выбраться свет. Получается, чтобы покинуть черную дыру, какой-либо объект должен развить скорость выше скорости света, который, в свою очередь, движется на скорости 299 792 458 метров в секунду. Для сравнения: скорость убегания для преодоления земной гравитации составляет всего 11,2 километра в секунду. Однако, если бы мы запускали ракету с планеты, имеющей массу Земли, но со вдвое меньшим диаметром, то скорость убегания составила бы 15,8 километра в секунду. Даже если объект имел бы ту же массу, скорость убегания была бы выше из-за его меньшего размера, а значит, большей плотности.

А если мы уменьшим объект еще сильнее? Если мы сожмем массу Земли в сферу с радиусом в девять миллиметров, скорость убегания достигнет скорости света. Если сжать эту массу в еще меньшую сферу, то скорость убегания превысит скорость света. Но так как скорость света — космический предел скорости, эту сферу не сможет покинуть уже ничего.

Радиус, при котором масса имеет скорость убегания, равную скорости света, называется радиусом Шварцшильда. Любой объект, который меньше своего радиуса Шварцшильда, — черная дыра. Другими словами, любой объект со скоростью убегания выше скорости света — черная дыра. Чтобы сделать такой объект из Солнца, его придется сжать до радиуса около трех километров.

Черная дыра состоит из двух основных частей: сингулярности и горизонта событий. Размер горизонта событий черной дыры считается ее размером, так как его можно вычислить и измерить.

Горизонт также считается «точкой невозврата» в окрестностях черной дыры. Это не физическая поверхность, а сфера, окружающая сингулярность, отмечающая границу, скорость убегания из которой равна скорости света. Радиус этой области и есть тот самый радиус Шварцшильда.

Как только вещество оказывается за горизонтом событий, оно начинает падать к центру черной дыры. При такой сильной гравитации вещество сжимается в точку — невероятно мелкий объем сумасшедшей плотности. Эта точка — сингулярность. Она ничтожно мала и, согласно современным теоретическим моделям, обладает бесконечной плотностью. Вполне возможно, что известные нам законы физики нарушаются в сингулярности. Ученые активно исследуют этот вопрос, чтобы понять, что происходит в сингулярностях, а также для разработки полной теории, описывающей происходящее в центре черной дыры.

Проведем некоторые расчеты

Посмотрим, что мы можем узнать о черной дыре в один миллиметр. По расчетам, такая черная дыра со шварцшильдовским радиусом будет иметь массу 7 x 10^23 килограммов — больше, чем пять масс Луны (по формуле R=2MG/c^2, где R — шварцшильдовский радиус, M — масса объекта, G — гравитационная постоянная, а c — скорость света).

Отношение Земли к Солнцу составляет три части к одному миллиону. Таким образом, если бы Земля стала черной дырой, ее радиус составил бы всего девять миллиметров. Следовательно, черная дыра в один миллиметр имела бы массу в 11% от массы Земли. У нас определенно бы возникли проблемы с 11% дополнительной массы на планете.

Достаточно даже того, что общая гравитация Земли заметно бы возросла. Этой дополнительной гравитации хватило бы, чтобы изменить орбиту Луны, в итоге она могла бы попросту улететь со своей нынешней орбиты и начать двигаться по эллиптической орбите.

Параболоид Фламма, представляющий пространство-время за пределами горизонта событий шварцшильдовской черной дыры / © AllenMcC/WIkimedia Commons

Параболоид Фламма, представляющий пространство-время за пределами горизонта событий шварцшильдовской черной дыры

Где же находится эта мнимая черная дыра — на поверхности, в центре Земли или обращается вокруг нее? Предположим, что она находится на поверхности планеты. Область ее гравитационного воздействия составила бы примерно треть земного радиуса — примерно 2124 километра.

Все вещество в непосредственной близости с этой микроскопической черной дырой тут же почувствовало бы от нее сильную гравитацию, а дыра, в свою очередь, поглотила бы все на пути к центру Земли, которого она достигла бы примерно за 42 минуты с момента появления. Она прошла бы сквозь земное ядро и достигла другой стороны поверхности Земли примерно за то же время.

Если бы черная дыра возникла на поверхности с относительной скоростью менее 12 км/с, она вращалась бы вокруг Голубой планеты вместе со своей областью гравитационного воздействия. Проще говоря, это уничтожение земной коры и большей части ее мантии. А если еще проще — это означает смерть всего живого на поверхности Земли.

Степень аккреции и предел Эддингтона

Большая часть массы Земли вокруг черной дыры станет пищей и аккрецируется ею. Однако прежде чем просто упасть в черную дыру, всему этому материалу понадобится потерять свой угловой момент — именно поэтому он начнет вращаться вокруг нее, формируя аккреционный диск.

Этот материал производит много тепла, которое в итоге будет излучаться. Излучение обладает давлением, которое замедлит дальнейшую аккрецию. Оба этих эффекта сбалансируют друг друга — это называется пределом Эддингтона.

Аккрецирующая черная дыра в представлении художника / © Robert Nemiroff/Jerry Bonnell/Swift/NASA

Аккрецирующая черная дыра в представлении художника 

Предел Эддингтона также накладывает жесткое ограничение на степень аккреции черной дыры. Небольшой аккреционный диск, скорее всего, имел бы температуру около шести тысяч Кельвинов — примерно, как земное ядро или поверхность Солнца.

Между аккреционным диском и массой Земли возникли бы некоторые фрикционные процессы, вследствие которых микроскопическая черная дыра обосновалась бы в ядре планеты.

Смерть в черной дыре

В целом, чтобы такая черная дыра поглотила Землю, понадобилось бы пять миллиардов лет. Она бы ощутимо увеличила массу Земли. И, безусловно, тут же бы создала полнейший беспорядок на планете, которая всего за несколько часов превратилась бы в необитаемый космический клочок коллапсирующей коры, лавы, горячих газов и всего остального.

Жизнь стала бы невозможной, а высокая масса черной дыры могла бы разрушить и пояс астероидов. Это, в свою очередь, могло бы привести к частым столкновениям в Солнечной системе на ближайший миллион лет. Луна продолжила бы вращаться вокруг Новой Земли (черной дыры), но по очень вытянутой эллиптической орбите.

Черная дыра не сразу бы переместилась в центр Земли, а скорее, вращалась бы вокруг него некоторое время, но в итоге добралась бы до него. Чтобы понять, как эта микроскопическая черная дыра наращивала бы массу, необходимо провести сложные вычисления и симуляции.

Все это можно обобщить словами всемирно известного астрофизика и популяризатора науки Нила Деграсса Тайсона:

«Самая зрелищная смерть во Вселенной — это, конечно, падение в черную дыру. Где еще во Вселенной можно лишиться жизни из-за того, что тебя разорвало на атомы?»

Источник

+36
  • 2
  • 17
  • 3
Полина
созерцатель
  • Активность: 120k
  • Пол: Женщина
Полина созерцатель
Технологии
Публикации месяца
15 научных открытий в истории человечества, которыми люди пользуются и сегодня
15 научных открытий в истории человеч...
1564 11
10 удивительных парадоксов, которые поставят вас в тупик
10 удивительных парадоксов, которые п...
1817 4
10 тайных сообществ, которые до сих пор влияют на мир
10 тайных сообществ, которые до сих п...
1232 1
25 самых крепких известных материалов
25 самых крепких известных материалов
1212 6
15 космических открытий, которые ломают устоявшиеся стереотипы
15 космических открытий, которые лома...
1103 0
10 маленьких грязных секретиков NASA
10 маленьких грязных секретиков NASA
1226 0
Древние технологии, которые опередили время
Древние технологии, которые опередили...
1310 3
10 поразительных научных тайн из отдаленных уголков планеты
10 поразительных научных тайн из отда...
1192 1
Удивительные факты о новой Девятой планете
Удивительные факты о новой Девятой пл...
1090 3
Идеи Николы Тесла, которые открывают человечеству новые горизонты
Идеи Николы Тесла, которые открывают ...
1360 5

Показать комментарий

[[comment.formatted_mark_curval]]
[[comment.formatted_mark_curval]]
алекс
ученик
  • Активность: 8218
  • Репутация: 3
алекс ученик
3 года назад

Астролог, да уж - она имеет колоссальную гравитацию за счет колоссальной массы, вопрос бессмысленен

+3

28 комментариев

Алекс
ученик
  • Активность: 2762
  • Репутация: 4
  • Пол: Мужчина
Алекс ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Впечатляет.

+1
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Не появится

+1
Леонид Киреев
ученик
  • Активность: 7161
  • Репутация: 12
  • Пол: Мужчина
Леонид Киреев ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, подождем.

+1
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Леонид Киреев
3 года назад

None

Показать комментарий

Я скорее поверю в существование Бога, чем в такое

+1
Леонид Киреев
ученик
  • Активность: 7161
  • Репутация: 12
  • Пол: Мужчина
Леонид Киреев ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, подождем. Ведь мир меняется, меняются и мнения. Кстати Бог, мир творящий, видимо существует.

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Леонид Киреев
3 года назад

None

Показать комментарий

Леонид, даже церковники говорят, что Бог нематериален. Следовательно, не существует.

+1
irinashka Ball
ученик
  • Активность: 3033
  • Репутация: 4
  • Пол: Женщина
irinashka Ball ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, значит не существуем и мы. Мы ведь тоже нематериальны. Разбей материю на атомы, а что потом? Из какой материи состоит атом? Атом состоит из энергии. Мы все - часть энергетической сущности Бога. Он создал нас из Своей энергии.

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик irinashka Ball
3 года назад

None

Показать комментарий

Кто вам это сказал?

0
Александр Зонов
ученик
  • Активность: 6274
  • Репутация: 47
  • Пол: Мужчина
Александр Зонов ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, Бог может сделать и не такое, а, гораздо интереснее, сложнее, красивее....

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Александр Зонов
3 года назад

None

Показать комментарий

Александр, почитайте Библию - ничего он толком не может.
Болтун, одним словом.

0
Александр Зонов
ученик
  • Активность: 6274
  • Репутация: 47
  • Пол: Мужчина
Александр Зонов ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, не сргласен с Вами. Он может всё! Но, хочет, чтобы мы сами что-то делали.

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Александр Зонов
3 года назад

None

Показать комментарий

Александр, и что же конкретного из этого "всё" он может - гипотезу Римана о нулях дзета функции он может доказать?

0
Александр Зонов
ученик
  • Активность: 6274
  • Репутация: 47
  • Пол: Мужчина
Александр Зонов ученик Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, если такая гипотеза и её доказательство вообще существуют - тогда, да, однозначно может!

+1
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Александр Зонов
3 года назад

None

Показать комментарий

Александр, фигасе... то есть может, но не хочет?
Люди ведь давно над ней бьются, нет бы помочь.

0
Наталья Орлова
новичок
  • Активность: 156
  • Репутация: 0
  • Пол: Женщина
Наталья Орлова новичок Афанасий Фет
3 года назад

None

Показать комментарий

Victor, будем следить, чтобы дыра не появилась

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Наталья Орлова
3 года назад

None

Показать комментарий

Наталья, следить не обязательно

0
foz
злостный тролль
  • Активность: 5881
  • Репутация: -72
  • Пол: Мужчина
foz злостный тролль
3 года назад

None

Показать комментарий

при команде "вспышка справа" повернись направо и наблюдай. когда еще ты насладишься таким зрелищем.

+2
Астролог
новичок
  • Активность: 2037
  • Репутация: 0
  • Пол: Мужчина
Астролог новичок
3 года назад

None

Показать комментарий

Толково расписано. Понравилось. Интересно сделать такой же анализ на появление микроскопической черной дыры с весом в 1 грамм, и мизерной сферой Шварцшильда. Или даже меньшего веса. Например, на адронном коллайдере сколлапсировал всего 1 атом вещества до состояния черной дыры. Ну чистА теоретически. Тогда как пойдет развитие событий?

+2
алекс
ученик
  • Активность: 8218
  • Репутация: 3
алекс ученик Астролог
3 года назад

None

Показать комментарий

Астролог, да уж - она имеет колоссальную гравитацию за счет колоссальной массы, вопрос бессмысленен

+3
алекс
ученик
  • Активность: 8218
  • Репутация: 3
алекс ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Что за идиотизм, черная дыра не имеет размера - это сингулярность

+2
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик алекс
3 года назад

None

Показать комментарий

алекс, имеет

+2
Роман Захаров
новичок
  • Активность: 1810
  • Репутация: 0
  • Пол: Мужчина
Роман Захаров новичок
3 года назад

None

Показать комментарий

Для неё и строили БАК?)))

+2
Виктор Болгов
ученик
  • Активность: 17k
  • Репутация: 4
  • Пол: Мужчина
Виктор Болгов ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Всё состоит из атомов разной конфигурации. И если где-то что-то убывает, то в ото же время где-то что-то прибывает Всё взаимосвязано и тщательно продумано. Нет ничего не нужного. Чёрные дыры зачем-то тоже нужны.

+2
Наталья Орлова
новичок
  • Активность: 156
  • Репутация: 0
  • Пол: Женщина
Наталья Орлова новичок Виктор Болгов
3 года назад

None

Показать комментарий

Виктор, черные дыры притягивают наше сознание, а за ним и наши тела

0
Роман Кузнецов
ученик
  • Активность: 1799
  • Репутация: 9
  • Пол: Мужчина
Роман Кузнецов ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Кто знает ? .. что происходит в сингулярности ?

0
Афанасий Фет
ученик
  • Активность: 8124
  • Репутация: 36
  • Пол: Мужчина
Афанасий Фет ученик Роман Кузнецов
3 года назад

None

Показать комментарий

Роман, странные у вас интересы

+1
Виктор Болгов
ученик
  • Активность: 17k
  • Репутация: 4
  • Пол: Мужчина
Виктор Болгов ученик
3 года назад

None

Показать комментарий

Читал в интернете: Недавно учёным удалось в лаборатории, каким-то образом, на долю секунды, создать микроскопическую "чёрную дыру". Как видим - ничего страшного после этого не произошло. Чёрная дыра не расширилась и не поглотила Землю.

0
Наталья Орлова
новичок
  • Активность: 156
  • Репутация: 0
  • Пол: Женщина
Наталья Орлова новичок Виктор Болгов
3 года назад

None

Показать комментарий

Виктор, как они не побоялись исчезнуть первыми? Вот это подвиг ученых!

0

Показать комментарий

[[comment.formatted_mark_curval]]
[[comment.formatted_mark_curval]]
< >
[[post.title]]

Знаменитые красавчики, которые стали только привлекательней с возрастом
606 6

Знаменитые красавчики, которые стали только привлекательней с возрастом

Рецепт вкусного и полезного салата
2423 5

Рецепт вкусного и полезного салата

Советский Союз на фотографиях американского профессора
117 0

Советский Союз на фотографиях американского профессора

Опережающее заполнение: страны ЕС перестали делиться российским газом друг с другом
543 8

Опережающее заполнение: страны ЕС перестали делиться российским газом друг с другом

Как и когда лучше пересаживать комнатные растения
360 0

Как и когда лучше пересаживать комнатные растения

Традиционный голландский домик: красивый снаружи, милый внутри
537 5

Традиционный голландский домик: красивый снаружи, милый внутри

Вышитые насекомые от Хамайры Бинт Альтаф
698 4

Вышитые насекомые от Хамайры Бинт Альтаф

17 отменных идей, которые добавят шика в интерьер ванной комнаты
766 0

17 отменных идей, которые добавят шика в интерьер ванной комнаты

17 полезных хитростей, знание которых поможет легко решать множество бытовых проблем
646 0

17 полезных хитростей, знание которых поможет легко решать множество бытовых проблем

Поделки из пластика — пошаговое описание
526 0

Поделки из пластика — пошаговое описание

[[post.title]]

Последние публикации

Читать далее
10 удивительных вещей, которые мы узнали благодаря комете Чурюмова-Герасименко

10 удивительных вещей, которые мы узнали благодаря комете Чурюмова-Герасименко

100 0
Марина
10 гениальных изобретений, которые люди подсмотрели у животных

10 гениальных изобретений, которые люди подсмотрели у животных

121 0
Марина
7 загадочных артефактов, доказывающих существование развитых древних цивилизаций

7 загадочных артефактов, доказывающих существование развитых древних цивилизаций

104 0
Марина
10 самых странных спутников солнечной системы

10 самых странных спутников солнечной системы

84 0
Марина
Не нужно паниковать, Солнечное пятно, увеличившееся вдвое, не опасно

Не нужно паниковать, Солнечное пятно, увеличившееся вдвое, не опасно

650 0
Джексон
Остатки поглощенных эмбрионов планет обнаружены в «чреве» Юпитера за завесой облаков

Остатки поглощенных эмбрионов планет обнаружены в «чреве» Юпитера за завесой облаков

496 0
Джексон
В нашей галактике Млечный путь могут присутствовать четыре враждебные цивилизации

В нашей галактике Млечный путь могут присутствовать четыре враждебные цивилизации

1276 9
Джексон

Читать далее

Рекомендуем

Читать далее
Оригинальный абажур своими руками: инструкций как сделать каркас и подобрать ткани

Оригинальный абажур своими руками: инструкций как сделать каркас и подобрать ткани

406 0
Александр
Ароматные апельсиново-ванильные сырники без муки

Ароматные апельсиново-ванильные сырники без муки

245 0
Виктория Виноградова
Православная молитва матери о детях в различных нуждах

Православная молитва матери о детях в различных нуждах

409 2
Ирина
Синдром Отелло: когда ревность становится манией

Синдром Отелло: когда ревность становится манией

129 0
Ирина
Достопримечательности Швеции: 10 самых интересных мест с настоящим скандинавским колоритом

Достопримечательности Швеции: 10 самых интересных мест с настоящим скандинавским колоритом

79 0
Назар

Читать далее
  • Помощь
  • Реклама
  • Пользовательское соглашение
  • Правообладателям

Использование материалов сайта возможно только при указании гиперссылки на источник

Обратная связь
  • vk
© 2022, Наука и техника
[[plusRating]]
[[minusRating]]