|
Можно ли убить человека с помощью черной дыры
|
|
|
|
В 1974 году писатель-фантаст Ларри Нивен написал детектив об убийстве с интересной предпосылкой: Можно ли убить человека с помощью крошечной черной дыры? Я не буду портить историю, хотя готов поспорить, что большинство людей сказали бы, что ответ однозначно положительный. Сильная гравитация, приливные силы и горизонт событий, несомненно, привели бы к неприятному концу. Но, как оказалось, научный ответ немного интереснее.
|
|
|
|
С одной стороны, ясно, что достаточно большая черная дыра может убить вас. С другой стороны, черная дыра с массой в один атом водорода явно слишком мала, чтобы ее можно было заметить. Реальный вопрос заключается в критической массе. При каком минимальном размере черная дыра стала бы смертельно опасной? Этому посвящена новая статья, опубликованная на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Исследование начинается с первичных черных дыр. Теоретически это тела, которые могли образоваться на заре существования Вселенной и были бы намного меньше черных дыр звездной массы. Масса которых может варьироваться от массы атома до массы, в несколько раз превышающей массу Земли. Хотя астрономы никогда не находили никаких первичных черных дыр, наблюдения позволяют исключить несколько диапазонов масс.
|
|
|
|
Например, любая первичная черная дыра массой менее 10^12 кг уже испарилась бы благодаря излучению Хокинга. Все, что больше 10^20 кг, гравитационно рассеяло бы звезды в Млечном Пути. Поскольку мы не обнаружили этих эффектов линзирования, они, по крайней мере, должны быть чрезвычайно редкими. Если они вообще существуют.
|
|
|
|
|
|
|
Некоторые теоретические модели утверждают, что источником темной материи могут быть первичные черные дыры. Если это так, то данные наблюдений ограничивают их массы диапазоном 10^13-10^19 кг, что аналогично диапазону масс астероидов. Поэтому исследование сосредоточено на этом диапазоне и рассматривает два эффекта: приливные силы и ударные волны.
|
|
|
|
Приливные силы возникают потому, что чем ближе вы подходите к массе, тем сильнее ее гравитация. Это означает, что черная дыра по мере приближения к вам оказывает на вас различное воздействие. Поэтому вопрос в том, достаточно ли велико это различие, чтобы разорвать плоть. Черные дыры массой с астероид меньше микрометра в поперечнике, поэтому даже приливные силы могут затронуть крошечную область. Если одна из них пройдет через ваш живот или одну из конечностей, могут возникнуть локальные повреждения, но ничего фатального. Это было бы похоже на то, как если бы сквозь вас прошла игла.
|
|
|
|
Но если бы черная дыра прошла сквозь вашу голову, это была бы совсем другая история. Приливные силы могли бы разорвать клетки мозга на части, что было бы гораздо серьезнее. Поскольку клетки мозга хрупки, даже разница в силе в 10-100 наноньютонов может убить вас. Но для этого нужна черная дыра с максимальной массой, которой мы располагаем.
|
|
|
|
Ударные волны были бы намного опаснее. В этом случае, когда черная дыра проникла бы в ваше тело, она создала бы волну плотности, которая прошла бы сквозь вас. Эти ударные волны физически повредили бы клетки и передали бы тепловую энергию, которая нанесла бы еще больший ущерб. Чтобы создать энергетическую волну, подобную ударной волне пули 22-го калибра, черной дыре потребуется масса всего 1,4 * 10^14 кг, что вполне соответствует массе первичных черных дыр.
|
|
|
|
Так что да, первичная черная дыра может убить вас.
|
|
|
|
Хотя это и отличная история, в реальной жизни такого никогда бы не произошло. Даже если первичные черные дыры массой с астероид существуют, их количество по сравнению с необъятностью космоса означает, что вероятность того, что это произойдет с кем-либо в течение жизни, составляет менее 1 к 10 триллионам.
|
|
|
|
Источник
|
