Чи можуть люди використовувати чорні діри для подорожей у часі

Одразу звернімо увагу, що на сьогодні у людства немає космічного корабля, який міг би наблизити нас до чорної діри. Але навіть якщо оминути цю дрібницю, спроба подорожувати в минуле крізь чорну діру може бути останньою справою, яку ти будь-коли зробиш. Але не поспішаймо.

Також цікаво Українська горілка та повернення до класики: якими будуть тренди барної культури у 2023 році

Що таке чорні діри

Чорна діра – це надзвичайно масивний об'єкт, який зазвичай утворюється, коли вмираюча зірка колапсує сама в себе. Подібно до планет і зірок, навколо чорних дір є гравітаційні поля (саме таке поле тримає нас на Землі й змушує Землю обертатися навколо Сонця). І чим масивніший об’єкт, тим сильніше його гравітаційне поле.

• Поле Землі, скажімо, достатньо сильне, щоб не пускати нас у космос – тому ми будуємо ракети, здатні набрати шалену швидкість і вирватися з-під земного тяжіння.
• Так от, гравітаційне поле чорної діри настільки сильне, що навіть світло (фотони) не може вирватися з нього. Це вражає, адже світло – найшвидша річ, відома науці! До речі, саме тому чорні діри, власне, чорні: чорна діра не відбиває світло (як дерево в темряві не відбиває промінь ліхтарика).

Розтягування простору

Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна говорить, що матерія та енергія дивно впливають на Всесвіт – вони згинають і розтягують простір. Чим масивніший об'єкт, тим більше простору розтягується і вигинається навколо нього, через що виникає своєрідна западина. Коли предмети наближаються до неї, то падають.

• Уяви, ти зайшов у долину, а вийти не можеш – надто крутий підйом. Так само і з чорними дірами: схили западини настільки круті, що світло не йде достатньо швидко, щоб вилізти. Але є й відмінність: долина, утворена чорною дірою, стає все крутішою, чим ближче ти до неї підходиш.
• Точка, в якій схил стає настільки крутим, що світло вже не може вирватися, називається горизонтом подій. Горизонти подій цікаві не тільки фізикам, а й філософам, які міркують про природу часу. І – потенційним мандрівникам у часі.

Розтягування часу

Річ у тім, що коли простір розтягується, то розтягується й час. Годинник, розташований поблизу масивного об’єкта (чорної діри), буде цокати значно повільніше, ніж той, який поклали поблизу значно менш масивного об’єкта (як-от Землі). Один рік поблизу чорної діри може означати 80 років на Землі.

Тож, виходить, чорні діри можна використовувати для подорожей у майбутнє?

Чи справді можливо подорожувати в минуле та майбутнє крізь чорні діри? / Фото freepik

Ну, так. Якщо ти хочеш стрибнути в майбутнє Землі, просто пролети біля чорної діри, а потім повернися на Землю. Але врахуй, що треба побути достатньо близько до центру чорної діри, щоб твій годинник цокав повільніше, але не можна перетинати горизонт подій – щоб не втратити змогу повернутися.

Часові петлі

А як щодо минулого? Туди можна потрапити? Не повіриш, але – так. Чорна діра настільки згинає час, що той може загортатися назад у себе. Уяви, як береш аркуш паперу і з’єднуєш два кінці, щоб утворити петлю. Ось що чорна діра робить із часом. І в такий спосіб створює природну машину часу.

Якби тобі вдалося якимось чином потрапити на петлю, яку фізики називають замкнутою часоподібною кривою, ти опинився б на траєкторії простору, яка починається в майбутньому і закінчується в минулому. Усередині циклу ти б побачив, наскільки важко розплутати причину та наслідок... Що ж, гайда?

Каверза

Отже, ти знайшов чорну діру і маєш космічний корабель, здатний туди доправити. І вже готовий повернутися в часі й відвідати динозаврів. Тепер зверни увагу на три проблеми:

• По-перше, ти можеш подорожувати лише в минуле чорної діри. Якщо чорна діра виникла після вимирання динозаврів, то ти не зможеш повернутися достатньо далеко назад.
• По-друге, тобі, найімовірніше, доведеться перетнути горизонт подій, щоб потрапити в петлю. А щоб вийти з петлі в певний час у минулому, мусиш вийти з горизонту подій, а отже – подорожувати швидше за світло, що, як наука певна, неможливо.
• По-третє, і, ймовірно, найгірше, ти й твій корабель зазнаєте спагеттизації. Звучить смачно, але насправді це халепа: коли перетнеш горизонт подій, тебе розтягне, як спагеттину. Буквально в ланцюг атомів, що обертаються у спіралі в порожнечу.

Що ж у підсумку? Безумовно, весело думати про властивості чорних дір спотворювати час, але у найближчому майбутньому такий візит до динозаврів залишиться у царині фантазії.