Олег Фейгин - Никола Тесла. Наследие великого изобретателя
Глава 6. Плазмоиды и микроколлапсары
Свойства черных дыр столь фантастичны, что в существование этих экзотических объектов в реальном мире верится с трудом, и об этом уже несколько десятилетий идут споры. Даже сам Эйнштейн сомневался в возможности их существования.
А.М. Черепащук. Демография черных дырОсновы нашего понимания пространства- времени проверяются черными дырами. Эти объекты, появляющиеся как естественное следствие уравнений общей теории относительности, — мощное аналитическое средство исследования микроскопических и крупномасштабных свойств Вселенной.
Ж.-Н. Люмине. Черные дыры: Популярное введениеМикроскопическая черная дыра — гравитационный микроколлапсар
Любые массы искривляют пространство — время тем сильнее, чем больше эти массы. Когда большая масса вещества оказывается в сравнительно небольшом объеме, то под действием собственного тяготения это вещество будет неудержимо сжиматься и наступит катастрофа — гравитационный коллапс. В процессе коллапса растут концентрация массы и кривизна пространства — времени, и, наконец, в результате сжатия наступает момент, когда пространство — время свернется так, что ни один физический сигнал не сможет выйти из коллапсирующего объекта наружу, и для внешнего наблюдателя объект перестанет существовать. Такой объект и называется черной дырой. Немало усилий было затрачено теоретиками, чтобы разобраться с особенностями геометрии пространства — времени у черных дыр.
О. Арсенов. Физика времениНедавно в научной прессе появилось сразу несколько публикаций, в которых Тунгусский феномен представляется в свете совершенно необычных, можно даже сказать, фантастических с физической точки зрения идей, описывающих появление на нашей планете очень странных объектов — гравитационных микроколлапсаров. Эти ужасные черные дыры космоса уже давно будоражат воображение читателей желтой прессы, которая легко приписывает им множество нереальных и даже мистических свойств. Между тем одна из последних гипотез о природе Тунгусского дива связывает в единый клубок именно черные дыры, глобальный резонатор Мировой системы Теслы и Тунгусский катаклизм… И тут действительно можно найти ряд любопытных деталей. Речь, конечно, не идет о гигантских космических коллапсарах-монстрах, легко пожирающих планеты и звезды. Тут рассматриваются специфические объекты физики элементарных частиц — микроколлапсары, причем рассматриваются они в плане опасности их появления. Расчеты показывают, что микроскопические черные дыры вполне могут возникать в экспериментах на ускорителях элементарных частиц, таких как Большой адронный коллайдер (БАК), запущенный в ЦЕРН 10 сентября 2008 г.
Исходя из современных моделей гравитационных коллапсаров, некоторые исследователи творчества Теслы полагают, что накачка энергией стоячих волн «эфирного резонатора» позволила возникнуть над Подкаменной Тунгуской некоего сверхгигантского плазмоида, мгновенно сколлапсировавшего в микроскопическую черную дыру. Этот процесс и вызвал к жизни ураган энергии, зафиксированный как Тунгусское диво. В основу этой фантастической гипотезы легли предположения физиков-теоретиков о том, что Тунгусский феномен в действительности представлял собой именно миниатюрную черную дыру, с огромной скоростью пронизавшую нашу планету. Что же должно было произойти при встрече быстролетящего коллапсара с Землей? Ответить на этот вопрос очень не просто, поскольку мы до сих пор можем говорить лишь об аналогах коллапсара, а самой черной дыры, взаимодействующей с окружающей материей, непосредственно никто не наблюдал.
Тем не менее уже сегодня физики-теоретики настойчиво просчитывают самые разные компьютерные модели микроколлапсаров, которые физики-экспериментаторы не менее настойчиво ищут в космических лучах сверхвысоких энергий и на мишенях ускорителей. Существует даже фантастический проект их массовой генерации в далеком-далеком будущем как колоссальных источников энергии и даже порталов в иные миры. Впрочем, и просто сам факт существования черных дыр будет трудно переоценить для науки. Ведь изучая эти таинственные объекты, исследователи надеются далеко продвинуться в понимании сущности пространства и времени, структуры окружающей физической реальности и, наконец, множественности нашей Вселенной в иных измерениях.
Попробуем разобраться в этом вопросе подробнее. Надо сказать, что для астрофизиков аналоги черных дыр уже давно являются привычными объектами исследования, и астрономы легко могут предложить широкий выбор подобных объектов. Среди них можно встретить и карликовые экземпляры в несколько солнечных масс, которые возникли при гравитационном коллапсе отдельных звезд, и сверхмассивные объекты в сотни солнечных масс, которые появились в результате последовательного слияния целых звездных ассоциаций (чаще всего подобные явления происходят в галактических ядрах).
Итак, мы теперь в самых общих чертах можем представить, что же такое черные дыры застывших звезд, и снова вернуться к главному вопросу: что произойдет, если микроскопический аналог этих очень странных объектов возникнет на Земле? Есть ли у нас основания для утверждения о том, что микроколлапсары своевременно и благополучно распадутся? А вдруг они стремительно вырастут настолько, что поглотят все вещество нашей планеты? На первый взгляд, эти опасения могут быть вполне обоснованными, ведь многие детали строения микроколлапсаров глубоко неоднозначны. Тем не менее большинство физиков-теоретиков сходятся во мнении, что микроколлапсары не могут быть достаточно устойчивы и обязательно должны распадаться, испуская потоки элементарных частиц.
Большой адронный коллайдер (ЦЕРН, Женева, Швейцария)
Еще один аргумент в пользу безопасности генерации искусственных микроколлапсаров дает физика космических лучей. Ведь поверхность нашей планеты непрерывно бомбардируют частицы очень высоких энергий, еще не достижимых на сверхмощных ускорителях типа того же БАК. При этом ничего угрожающего не происходит, хотя вполне возможно, что природа сама каждый миг весьма успешно создает микроскопические черные дыры. Самые осторожные и намеренно заниженные оценки показывают, что сверхвысокоэнергетические космические лучи могут порождать в земной атмосфере сотни микроколлапсаров в год.
Существует большая группа ученых, которые предлагают принципиально иное направление прорыва в физике коллапсаров. Их прогнозы основаны на физике элементарных частиц и связаны с новыми образцами ускорительной техники. Прежде всего они надеются на результаты использования крупнейшего в мире ускорителя элементарных частиц — Большого адронного коллайдера, построенного международным исследовательским консорциумом в Швейцарии. Теоретически столкновения частиц с очень высокими энергиями способны привести к возникновению микроскопических черных дыр.
Черные дыры различных размеров могли бы проникнуть в дополнительные измерения, которые иначе нам недоступны. Поскольку гравитация, в отличие от прочих сил, простирается и в те измерения, черные дыры тоже их чувствуют. Физики могли бы изменять размер дыр, настраивая ускоритель частиц на разную энергию. Если дыра пересечет параллельную вселенную, то станет распадаться быстрее и выделять меньше энергии, поскольку ее часть будет уходить в другую вселенную.
С другой стороны, генерация микроколлапсаров в ускорителях элементарных частиц позволила бы узнать очень интригующие тайны окружающей нас материи. Ведь исследуя микроскопические черные дыры, мы вторгаемся в такие сверхмалые масштабы микромира, где уже просматриваются очертания фундаментальных ячеек пространства — времени. За этими пределами сами понятия пространства и физических размеров, по-видимому, начинают утрачивать свой обычный смысл. Любая попытка исследовать меньшие расстояния, осуществляя столкновения частиц при более высоких энергиях, теоретически вполне может закончиться рождением микроколлапсара. А подводя энергию к нестабильному коллапсару, можно попытаться «раздуть» его в миниатюрную метастабильную черную дыру, существующую секунды или даже минуты. Вот тут наконец мы и пришли к результату, укладывающемуся в схему возникновения Тунгусского дива! Дело в том, что микромиром элементарных частиц, к которому относятся и микроколлапсары, управляют законы квантовой механики, отрицающие, что в природе существуют точечные объекты в точном математическом смысле. Вот и центральная сингулярность гравитационного коллапсара в квантовой физике имеет хоть и чрезвычайно малый, но вполне определенный радиус, приблизительно равный 10–35 см. При подобных масштабах, которые называют «планковские», обычное пространство приобретает крайне необычный вид, фактически прекращая свое существование. Свойства подобного квазипространства, чем-то напоминающего пузырящуюся пену (физики так и говорят — «квантовая пена»), еще очень мало изучены.
