|
Межзвездная экспедиция к черной дыре
|
|
|
|
Это звучит как что-то, взятое прямо со страниц научно-фантастического романа. Но теперь ученые хотят запустить межзвездную миссию в сердце далекой черной дыры. План состоит в том, чтобы создать крошечный космический аппарат не тяжелее скрепки, приводимый в движение лазерами и разгоняемый почти до скорости света.
|
|
|
|
Хотя на это может уйти до 100 лет, ученые говорят, что эта смелая миссия может изменить все, что мы знаем о физике.
|
|
|
|
Однако только на лазеры этот новаторский проект может обойтись в сумму до 1 трлн фунтов стерлингов.
|
|
|
|
Что еще больше усложняет ситуацию, так это то, что технологии, необходимой для создания космического аппарата, пока не существует.
|
|
|
|
Несмотря на эти проблемы, профессор Козимо Бэмби из Университета Фудань в Шанхае с оптимизмом смотрит на то, что это станет возможным в течение нескольких десятилетий.
|
|
|
|
Профессор Бэмби сказал Daily Mail: "Технология может быть разработана, и это всего лишь вопрос времени, денег и мотивации".
|
|
|
|
|
|
|
Черные дыры - одни из самых странных и загадочных объектов в известной Вселенной.
|
|
|
|
Они образуются, когда огромные умирающие звезды сжимаются в сверхплотную точку, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу.
|
|
|
|
В этих экстремальных условиях законы физики, какими мы их знаем, начинают нарушаться и изменяться необычным образом.
|
|
|
|
Проблема для ученых заключается в том, что, поскольку черные дыры не испускают света или других форм излучения, чрезвычайно трудно узнать о том, как они себя ведут.
|
|
|
|
Предложение профессора Бэмби, опубликованное сегодня в журнале iScience, состоит в том, чтобы исследовать саму структуру пространства-времени, отправив космический корабль прямо в сердце черной дыры.
|
|
|
|
Однако, чтобы этот план сработал, ученым понадобятся две вещи: черная дыра, находящаяся достаточно близко, чтобы ее можно было посетить, и космический корабль, способный выдержать это путешествие.
|
|
|
|
Для создания космического корабля профессор Бэмби предлагает использовать так называемый нанокрафт.
|
|
|
|
Традиционные космические аппараты, работающие на химическом топливе, слишком медленны и неуклюжи, чтобы развивать требуемую скорость.
|
|
|
|
Нанокрафт - это, по сути, микрочип, прикрепленный к большому и легкому парусу.
|
|
|
|
Лазеры, установленные на Земле или на орбите, заряжают этот парус фотонами, разгоняя корабль до трети скорости света.
|
|
|
|
Нанотехнологий, необходимых для того, чтобы это стало возможным, пока не существует, а затраты на питание лазеров были бы непомерными, но профессора Бэмби это не пугает.
|
|
|
|
"Если бы мы использовали современные технологии, стоимость составила бы около одного триллиона фунтов стерлингов, так что это определенно выходит за рамки бюджета любого научного эксперимента", - сказал он.
|
|
|
|
"Однако, если мы рассмотрим тенденцию последних 20 лет и экстраполируем эту тенденцию на будущее, то обнаружим, что через 20-30 лет затраты сократятся примерно до одного миллиарда фунтов стерлингов: примерно 1 миллиард фунтов стерлингов - это типичный бюджет современных крупных космических миссий".
|
|
|
|
К сожалению, самое большое препятствие для этой миссии находится вне чьего-либо контроля.
|
|
|
|
Профессор Бэмби говорит: "На мой взгляд, ключевым моментом является то, что нам нужно "повезти" и обнаружить черную дыру в пределах 20-25 световых лет от Солнечной системы".
|
|
|
|
На таком расстоянии нанокрафту все равно потребовалось бы около 70-80 лет, чтобы достичь черной дыры, а затем еще 20-25 лет, чтобы его данные вернулись на Землю.
|
|
|
|
Таким образом, общее время выполнения миссии составляет до ста лет, что, хотя и является сложной задачей, все же является достижимой целью.
|
|
|
|
"Если ближайшая черная дыра находится не в пределах 20-25 световых лет, а все еще в пределах 40-50 световых лет, было бы сложнее достичь необходимых технологических требований для миссии, но это все равно было бы возможно", - говорит профессор Бэмби.
|
|
|
|
"Если расстояние до ближайшей черной дыры превысит 40-50 световых лет, боюсь, нам придется сдаться".
|
|
|
|
В настоящее время ближайшей черной дырой, обнаруженной учеными, является Gaia-BH1, расположенная в 1560 световых годах от Земли.
|
|
|
|
Хотя с космической точки зрения это очень близко, человечество все еще слишком далеко, чтобы достичь этого с помощью обычных космических аппаратов.
|
|
|
|
Вместо этого профессор Бэмби надеется, что ученые вскоре смогут обнаружить черную дыру гораздо ближе к Земле.
|
|
|
|
Наши лучшие теории эволюции звезд предполагают, что черная дыра должна скрываться примерно в 20-25 световых годах от Земли.
|
|
|
|
Но поскольку черные дыры не излучают никакого собственного света, найти этого скрытого гиганта будет непросто.
|
|
|
|
По мере того как ученые будут совершенствоваться в поиске черных дыр, профессор Бэмби говорит, что в ближайшие пять-десять лет мы должны узнать, есть ли они в радиусе 25 световых лет.
|
|
|
|
Если в окрестностях нашей галактики есть подходящая черная дыра, то, по мнению профессора Бэмби, эта миссия стоила бы астрономических денег.
|
|
|
|
Черные дыры являются источниками самых сильных гравитационных полей, которые только можно найти в природе, что делает их идеальной лабораторией для проверки общей теории относительности Эйнштейна.
|
|
|
|
Теории Эйнштейна дают определенные предсказания о том, как пространство и время должны реагировать на воздействие мощных гравитационных сил.
|
|
|
|
Однако многие ученые считают, что области внутри или вокруг реальной черной дыры отличаются от того, что предсказывает теория.
|
|
|
|
Проведя первые точные измерения этих областей, ученые, наконец, смогут точно определить, в чем заключаются эти различия.
|
|
|
|
Профессор Бэмби говорит: "Целью такой миссии было бы проверить гравитационное поле вокруг черной дыры, сравнить результаты измерений с теоретическими предсказаниями Общей теории относительности и, надеюсь, обнаружить некоторые отклонения".
|
|
|
|
Это могло бы дать ответ на некоторые важные вопросы, например, меняются ли законы физики вблизи черной дыры или теории Эйнштейна вообще работают в самых экстремальных условиях Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
