Sudah beberapa minggu sejak hal-hal aneh mulai terjadi di langit malam. Anda, seperti banyak orang lainnya, secara aktif mengikuti berita. Presiden berbicara, dia didukung oleh astrofisikawan, ahli geologi dan klimatologi. Dia gugup, tetapi, karena menghormati tradisi, dia membagi berita menjadi "buruk" dan "baik". Kabar baiknya: kita tidak mati, planet ini tidak hancur, tidak tersapu ke luar angkasa dan berputar dalam roda gravitasi. Yang buruk adalah "perubahan iklim yang sangat menarik." Mencoba bertahan hidup di samping lubang hitam seperti melarikan diri dari Titanic - menuju kematian dingin di lautan.
Sebelum Anda meraih kotak alarm Anda atau mulai menjadi gila: jangan takut, ini hanyalah eksperimen pikiran. Lubang hitam adalah salah satu fenomena paling menakutkan di alam semesta. Bobot mereka yang luar biasa membelokkan ruang dan waktu - dan pemahaman kita tentang sifat mereka - hingga batasnya, ke satu titik. Lubang hitam supermasif mengintai di inti galaksi, menelan jutaan, miliaran bintang.
Apa yang terjadi jika lubang hitam lahir atau ditemukan di dekat tata surya kita?
Seperti kebanyakan pertanyaan hipotetis, iblis ada dalam hal-hal kecil. Betapa dekat? Darimana? Berapa massa?
Perlu dicatat segera bahwa matahari kita tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Ini membutuhkan massa yang besarnya lebih besar dari matahari - 10-15 kali. Kemudian akan ada keruntuhan gravitasi, di bawah pengaruh gravitasi, materi benar-benar runtuh menjadi satu titik. Fenomena serupa ada di jantung bom hidrogen dan dalam teori fusi termonuklir dingin, kecuali gravitasi memainkan peran berbeda. Selain itu, bintang lain di galaksi tetangga tidak cocok untuk peran lubang hitam potensial. Kebanyakan dari mereka adalah katai merah dan memiliki massa 8-60% dari Matahari kita.
Masih ada dua pilihan: lubang hitam muncul secara spontan di sekitar kita, atau muncul entah dari mana. Tetapi yang pertama, meskipun memprotes penelitian di Large Hadron Collider, tidak mungkin (kami akan menjelaskan alasannya nanti).
Adapun yang kedua, astronom dan astrofisikawan telah mengkonfirmasi keberadaan sekitar 2.000 lubang hitam yang mengembara, tetapi kemungkinan salah satunya mencapai kita mendekati nol. Dan seperti yang ditunjukkan oleh penulis Douglas Adams:
“Kosmos luar biasa. Anda tidak dapat menyadari betapa luar biasa dan luar biasa besarnya itu. Maksud saya, ini mungkin tampak seperti perjalanan panjang menuju apotek, tetapi menurut standar ruangan, ini adalah benih."
Video promosi:
Ini berarti kemungkinan kejadian seperti itu terlalu menarik untuk tidak dipertimbangkan lebih dekat.
Pengaruh lubang hitam pada ruang dan waktu
Jika Anda melihat lubang hitam dari kejauhan, itu akan terlihat seperti benda masif lainnya. Selama tepat di depan Anda, ia mematuhi hukum mekanika klasik dan hukum gravitasi universal Newton, yang menyatakan bahwa gaya tarik antara dua benda sebanding dengan massanya dan berkurang dengan bertambahnya jarak. Dengan kata lain, tidak ada perbedaan gravitasi antara R136a1, katai "biru" dengan berat 265 matahari, dan lubang hitam dengan berat yang sama.
Mendekatlah ke lubang hitam untuk masuk ke medan gravitasinya dan Anda akan dihadapkan pada dua perangkat aturan yang berbeda. Dengan teori relativitas umum Einstein, yang memungkinkan lubang hitam membengkokkan ruang dan waktu, dan gravitasi ekstrem, yang membuat lengkungan ini menjadi ekstrem.
Jika Anda ingin mempelajari lubang hitam tanpa keluar dari kapal luar angkasa, Anda akan menemukan bahwa semakin dekat Anda ke pusat massa yang sangat besar, mesin Anda akan semakin tegang untuk menahan Anda dalam orbit melingkar. Pada awalnya, impuls kecil dari roket akan membuatnya stabil; tetapi semakin jauh Anda melangkah, semakin banyak energi yang harus Anda keluarkan agar tidak keluar dari orbit. Akibatnya, hanya pengoperasian mesin roket tanpa henti yang akan memisahkan Anda dari semua yang tidak memakan apa-apa.
Segera setelah Anda kehabisan bahan bakar (atau Anda menjadi gila dan mematikan mesin), Anda akan melintasi cakrawala peristiwa lubang hitam, perbatasan yang bahkan cahaya pun tidak dapat kembali. Setelah itu, Anda harus bertanggung jawab atas semua dosa Anda. Tidak ada yang akan menghentikan gerakan tak terhindarkan menuju singularitas - inti dari ruang dan waktu yang terkompresi tanpa batas, di mana fisika, seperti yang kita kenal, meringkuk menjadi bola dan merengek.
Waktu akan melambat seiring kemajuan Anda. Sangat banyak. Dari sudut pandang Anda, tidak ada yang berubah, tetapi teman Anda yang menonton trik Anda akan melihat seperti kilat kabur. Tetapi hanya ke cakrawala acara - cahaya tidak melampaui itu, yang berarti tidak ada yang bisa melihat Anda. Kejahatan sempurna, bukan?
Belokan waktu gravitasi cukup umum, tetapi terlalu lemah untuk diperhatikan. Di Bumi, misalnya, setelah hidup semiliar tahun di permukaan laut, Anda akan menjadi satu detik lebih muda dari rekan Anda yang tinggal di puncak Everest. Mereka mengatakan waktu adalah takut pada piramida, tetapi Anda harus menghabiskan terlalu banyak waktu untuk bersandar pada pipi Anda untuk merasakan melambatnya waktu di Paris.
Waktu berputar di dalam lubang hitam. Ketika kita mengatakan bahwa jatuh ke dalam singularitas tidak dapat dihindari, itu berarti tidak hanya aksi gravitasi yang tak terhindarkan atau distorsi ruang. Waktu di lubang hitam menyusut ke titik di mana jalan menuju singularitas benar-benar menjadi masa depan Anda. Melarikan diri dari singularitas akan seperti mencoba menghentikan waktu.
Apakah Anda ingin tahu apa yang akan terjadi di tata surya kita jika berhasil masuk ke pusaran kekuatan seperti itu? Lanjutkan membaca.
Hari penghakiman
Misalkan sebuah lubang hitam terjebak dalam sistem biner, memeluk bintang yang akan menjadi supernova. Tiba-tiba itu terjadi, raksasa gravitasi menembak ke arah kita dengan kecepatan puluhan dan ratusan kilometer per detik. Bagaimana kita tahu tentang ini?
Jawabannya sederhana: kita tidak akan tahu sampai ia bertabrakan dengan sesuatu, karena gravitasi masif lubang hitam bahkan tidak melepaskan cahaya. Jadi, daripada mencoba menemukan lada hitam di atas karpet hitam, mari kita lihat beberapa cara yang akan membantu kita mengidentifikasi lubang hitam secara langsung.
Pertama, materi yang terkoyak oleh lubang hitam akan memancarkan radiasi saat piringan akresi berputar. Ruang di sekitar akan bersinar seperti kalung lentera Tahun Baru yang dikenakan oleh kucing (fantasi aneh, tapi biarlah).
Kedua, distorsi ruang di sekitar lubang hitam dapat dideteksi dengan metode duniawi. Ini adalah pelensaan gravitasi seperti yang diprediksikan oleh teori relativitas umum Einstein. Efeknya memanifestasikan dirinya di dekat objek besar dan direkam oleh astronom.
Tetapi bahkan dalam kondisi ideal, menemukan lubang hitam dengan cara ini akan lebih sulit daripada menemukan kutu pada anjing berbintik di malam hari dengan teropong. Dengan penutup mata. Untuk pelensaan gravitasi yang sukses, lubang hitam harus melewati antara kita dan bintang. Dan setelah itu kita masih harus beruntung.
Selain itu, lubang hitam dapat membuat dirinya terasa jika berinteraksi secara gravitasi dengan benda-benda langit seperti planet, bintang, asteroid, dan komet, yang sekali lagi membawa kita ke pertanyaan kunci: seberapa dekat lubang hitam hipotetis kita, yang terletak di lingkungan itu, berada?
Tentu saja, semakin dekat, semakin berbahaya. Saat orbit planet dan bulan mendekat, mereka akan menari salsa seperti burung pipit yang terperangkap di jaring laba-laba, menyeret orbit yang bengkok dan mengganggu tatanan yang telah mereka coba susun sejak zaman Nicolaus Copernicus.
Di sini, di Bumi, pasang surut dan warna langit akan berubah. Jika gravitasi, seperti yang diperintahkan oleh Zhirinovsky, menggerakkan orbit planet lebih jauh dari Matahari, membuatnya lebih dekat, membuatnya lebih elips, paling banter kita akan mengalami perubahan suhu dan keanehan dengan musim. Dalam kasus terburuk (selain menjadi bagian dari lubang hitam), Bumi bisa jatuh ke Matahari atau melakukan perjalanan panjang ke kedalaman ruang angkasa, menghukum kita semua sampai mati dingin.
Ahli astrofisika terkenal Neil de Grasse Tyson pernah secara singkat mengungkapkan masalah yang akan muncul jika "tamu kulit hitam" mulai dari dekat:
"Jika kita mengunjungi lubang hitam, tata surya akan mengalami hari yang buruk."
Nah, jangan bergeser dari kaki ke kaki di depan cakrawala peristiwa dan akhirnya menyelam.
Kontak: kabar baik dan buruk
Ada kata enam huruf dalam bahasa Rusia yang paling tepat menggambarkan apa yang menanti kita. Sebut saja itu malapetaka. Para ilmuwan belajar membelah dengan nol, dan kami berakhir di lubang hitam. Bahkan Bruce Willis dengan kru minyak pemberani, yang dilatih khusus di Chelyabinsk, tidak akan menyelamatkan kami.
Jika lubang hitam muncul di sekitar Neptunus, kami akan segera merasakannya. Ilmuwan sangat mengetahui orbit Neptunus sehingga mereka bahkan dapat mendeteksi penyimpangan 1 detik busur (satuan ukuran sudut). Sebuah lubang hitam biasa dengan massa sepuluh matahari, terbang dengan kecepatan 300 km / detik, akan mengeluarkan sepersepuluh tahun cahaya lagi.
Dan inilah kabar baik terakhir: lubang hitam sebesar ini akan memberi kita waktu setidaknya 100 tahun untuk menyelesaikan urusan duniawi kita. Mungkin bahaya sebesar ini akan mengakhiri semua perang duniawi atau memulai satu perang global. Mungkin umat manusia akan punya waktu untuk menghancurkan dirinya sendiri, segera setelah ia mengetahui bahwa dalam seratus tahun - semuanya, musnah. Itu tidak masalah. Jika lubang bergerak lebih lambat, waktu tunggu yang fatal akan bertambah sepuluh kali lipat. Dan kemudian harus ada cukup waktu untuk membangun bahtera atau mengumpulkan koper planet dengan barang-barang.
Saat mendekati Neptunus, kematian hitam menarik raksasa gas keluar dari orbit. Planet mulai bertingkah aneh: saat ia menjauh dari kita, pergeseran merah terjadi - panjang gelombang radiasinya, termasuk cahaya, masuk ke spektrum merah. Segera setelah Neptunus berada di belakang lubang hitam, lensa gravitasi ditarik ke atas bola hitam dan mengalir mengelilinginya. Ketika planet muncul lagi, sudah di depan kita, warnanya mengalami pergeseran biru - panjang gelombang menuju ke ujung spektrum ini.
Pergeseran merah dan biru, sebagai suatu peraturan, merupakan konsekuensi dari pemindahan atau pendekatan objek bintang dalam hubungannya dengan kita. Sepertinya efek Doppler saat naik ambulans di dekat kita.
Pada saat yang sama, saat lubang hitam "memakan" planet, gas akan berputar menjadi spiral gravitasi, seperti gula selama pembuatan permen kapas. Dari sudut pandang kami, spiral akan selamanya masuk ke cakrawala peristiwa. Namun cahaya yang dipancarkan oleh kematian Neptunus akan dipantulkan dari lubang hitam di negatif, seperti korona matahari saat gerhana.
Semakin dekat lubang hitam ke Bumi, semakin besar efek distorsi yang mengelilinginya, seperti pada cermin melengkung. Semua teleskop hanya akan melihat kekosongan di tengah lubang hitam.
Jika kematian hitam kita adalah lubang hitam supermasif, sejarah akan berakhir - cakrawala kejadiannya akan lima kali lebih besar dari tata surya. Tapi ini membosankan. Mari kita lihat bagaimana salah satu monster ini terlihat dari dalam.
Akhir dunia, atau melalui kaca yang terlihat
Anda memanjat lubang kelinci mengetahui bahwa kenalan Anda dengannya akan sangat singkat. Kami berharap kami memiliki waktu untuk setidaknya menilai interior lubang hitam. Untungnya bagi kami, tetapi sayangnya bagi tata surya, lubang hitam ini supermasif. Kami mengubah aturan, tetapi jika tidak, itu akan berakhir karena suatu alasan.
Dalam lubang hitam kecil - katakanlah dengan massa 30 matahari - gaya pasang surut yang disebabkan oleh peningkatan gravitasi akan memisahkan kita jauh sebelum kita mencapai cakrawala peristiwa. Tapi ada gravitasi di suatu tempat sekitar satu juta Bumi. Untuk menikmati kemenangan - bagaimanapun juga, kita telah mencapai cakrawala acara - kita bahkan tidak memiliki 0,0001 detik.
Pengalaman yang sangat berbeda menanti kita di lubang hitam supermasif dengan massa 5 juta matahari, seperti yang ada di pusat galaksi kita. Setiap lubang hitam yang telah menyerap massa lebih dari 30 ribu matahari memiliki gaya pasang surut dengan gravitasi kurang dari satu Bumi di cakrawala peristiwa. Kami akan memiliki 16 detik untuk melihat sekeliling (dan mengubah aturan permainan) sebelum kami mencapai titik singularitas. Semakin banyak massa, semakin banyak waktu.
Jatuh melalui cakrawala peristiwa seperti tertidur atau jatuh cinta: sulit untuk menentukan titik awal kapan hal ini akan terjadi, tetapi setelah itu kesadaran Anda akan realitas akan benar-benar berbeda. Di lubang hitam, Anda akan melihat bintang (cahaya masuk, tapi tidak sebaliknya), tetapi ruang di sekitar Anda akan menyerupai gelembung sabun.
Nah, setelah Anda dihancurkan menjadi ketiadaan, Anda akan menemukan diri Anda berada di titik kelengkungan yang tak terbatas, di mana waktu dan ruang yang kita ketahui berakhir.
Ilya Khel
