Для начала разберемся, что же такое черная дыра. Это бывшая звезда, израсходовавшая все топливо и схлопнувшаяся под собственной тяжестью. Теория Альберта Эйнштейна гласит, что гравитация искривляет пространство. Когда объект настолько плотный, что пространственно-временной континуум деформируется, в реальности образуется прореха. Черная дыра имеет настолько большую гравитацию, что из нее не может вырваться даже свет. Поэтому, собственно, она и называется черной.
Внешняя поверхность черной дыры называется горизонтом событий и представляет собой сферическую границу, балансирующую между гравитационным полем дыры и усилиями вырывающегося из нее света. Если что-то достигает горизонта событий, то шансы выбраться из черной дыры равны нулю.
Так что же произойдет с человеком, если он туда попадет?
Смерть от радиации
Добраться до черной дыры будет той еще задачкой. Черные дыры обычно окружены материей — газом, оставшимся от поглощенных звезд. Он летает по орбите, где набирает невероятную скорость и разогревается до устрашающих температур. Эта материя называется аккреционным диском, она испускает мощное электромагнитное излучение.
Так что еще на подлете к черной дыре горе-астронавту грозит смертельная доза радиации (читайте также: Без шансов: что произойдет с телом человека на разных планетах Солнечной системы).
Испепеление
Если человек все же смог преодолеть излучение, то его поджидает сам аккреционный диск, а именно невероятно горячий газ. Настолько горячий, что даже превышает температуру Солнца.
Посудите сами — домашняя звезда нагревается всего-то до 15 млн Кельвинов, а на поверхности имеет температуру в почти 6 000 Кельвинов, в то время как аккреационный диск разогревается до миллионов и даже триллионов Кельвинов. Космонавта просто сожжет от жара диска.
Вам будет интересно:
Спагеттификация
Если человек каким-то невероятным образом избежал радиации и жара, то он наконец-то начнет падать в черную дыру. Если черная дыра имеет относительно небольшую массу, то космонавта спагеттифицирует (читайте также: Вы перехотите лететь в космос: ужасные вещи, ожидающие вас на МКС).
Дело в том, что по мере приближения будет возрастать сила тяготения и в какой-то момент она начнет действовать на человека неравномерно. Тяготение, оказываемое на ноги, будет отличаться от тяготения, действующего на голову. Эта разница зовется «приливной силой». Человека спагеттифицирует — многократно порвет пополам, пока он не распадется на поток атомов.
Расщепление реальности
Если же черная дыра окажется приличных размеров, то человек сможет целым попасть в нее. С этого момента реальность разделится надвое — в одной астронавта испепелит горизонт событий, в другой же он, будучи абсолютно невредимым, начнет бесконечное путешествие по черной дыре.
При путешествии вглубь черной дыры пространство и время все больше деформируются и в центре становятся бесконечно искривленными. Это и есть гравитационная сингулярность. Здесь не действуют ни законы физики, ни время, ни пространство.
В реальности астронавта, упавшего за пределы горизонта событий, он остается абсолютно целым, невредимым и летит прямо к сингулярности. Он находится в свободном падении и даже не чувствует своего веса. Это состояние Альберт Эйнштейн назвал «самой удачной идеей» жизни. Полет астронавта бесконечен — и остаток жизни он проведет в этом состоянии, пока не погибнет в сингулярности.
Но что же происходит в другой реальности? Если бы за астронавтом следил человек, находящийся по ту сторону черной дыры, то картина перед наблюдателем стояла бы в корне другая. Он бы смотрел, как астронавт сначала вытягивается в длину, а потом сужается в ширину. Лучи света будут доходить все медленнее и наблюдателю будет казаться, что скорость астронавта падает. Потом картина событий начнет доходить со все возрастающими интервалами. И, когда астронавт наконец достигнет горизонта событий, он просто испепелится для наблюдателя.
Парадокс черной дыры
Почему же реальность расщепляется надвое? Как человек может одновременно и путешествовать по черной дыре, и превратиться в горстку пепла? С точки зрения квантовой физики, человек не может пересечь горизонт событий, так как информация не теряется безвозвратно, а значит, не может исчезнуть в недрах черной дыры. Поэтому наблюдатель видит испепеленный труп астронавта.
Но, с точки зрения общей теории относительности, тело может невредимым попасть в черную дыру. При этом клонировать информацию, то есть оставаться в двух экземплярах, невозможно. Это несоответствие ученые назвали «исчезновением информации в черной дыре».
В 1990-х годах американский физик Леонард Зюсскинд разрешил этот парадокс. Он выдвинул теорию, что раз никто не видит процесса клонирования, то и парадокса не существует. Ни астронавт, ни наблюдатель не смогут встретиться, чтобы сравнить свои показания, значит, и несоответствия нет.
На самом деле никто не знает точного ответа на вопрос, что будет с человеком, попавшим в черную дыру. Ученые разрабатывают теории, основываясь на которых и делают свои предположения. Какая версия кажется вам более правдоподобной? Пишите в комментариях!