Чорна діра. Фото: hi-news.ru
У нашій Галактиці існують мільйони чорних дір масою в кілька сонячних (плюс величезна чорна діра в самому центрі). Але в радіусі сотні світлових років від Сонця, судячи з усього, немає ні єдиної чорної діри, так що зіткнення з нею нам не загрожує, пише "Популярна механика".
Чорна діра становить реальну небезпеку лише неподалік від її горизонту подій , радіус якого для дірок зіркових масштабів не перевищує десятків кілометрів. Далеко від горизонту діра проявляє себе як звичайне фізичне тіло , яке притягує інші тіла відповідно до закону Ньютона . Навіть зовсім поруч з Сонячною системою тяжіння чорної діри може лише збурити орбіти планет і астероїдів. Звичайно, нічого хорошого в цьому немає , але зустріч із звичайною зіркою аналогічної маси багато небезпечніша через її випромінювання.
А як же страшні чорні міні- діри, які безвідповідальні фізики нібито збираються виготовляти на своїх пекельних машинах ? Раптом вони все-таки створять хоч одну, нехай і ненавмисно, і новонароджена діра зжере нашу планету?
Боятися не варто. Навіть якщо Великий адронний коллайдер щомиті стане виробляти з міні- діри масою від тисячі до десятка тисяч мас протона ( подібний результат чи не суперечить деяким моделям зіткнення протонів , заснованим на теорії суперструн ) , і окремо, і разом вони не представлять жодної небезпеки ні для прискорювача , ні для людства. Кожна з таких дірок приречена практично миттєво випаруватися через випромінювання Хокінга і тому проживе не довше 10-26-10-27 с. За такий короткий час вона не завдасть ніякої шкоди – просто не встигне. Звичайно, скептики можуть сказати, що Стівен Хокінг і інші фізики помиляються і чорні діри випаруються багато повільніше (або не випаруються взагалі). Однак справа в тому, що теорія , що допускає виникнення чорної діри при зіткненні протонів , однозначно наполягає і на її надшвидкому випаровуванні . Якщо не вірити цьому , то доведеться скасовувати теорію – а тоді звідки візьмуться чорні діри ?
Чи можна ризикувати долею планети? Добре, проявимо похвальну обережність і припустимо, що міні- діра масою в кілька тисяч протонних мас народилася , але випаровуватися не побажала . Подивимося, що відбудеться при такому розкладі . Радіус діри (вірніше , радіус її горизонту подій ) складе приблизно 10-16 см – 0,001 радіуса протона ( точності заради зазначимо , що цю величину визначають за іншою формулою , ніж радіус космічної чорної діри , інакше вона виявиться на 33 порядки менше ) . Площа круга такого діаметру виявиться рівною 10-32 см2. Пригадаймо тепер, що середня щільність земної речовини дорівнює 5,4 г / см3. Неважко вирахувати, що н а кожних 300 км пройденного шляху новонароджена діра в середньому зіткнеться всього з одним протоном або ж нейтроном . Через мізерні розміри діри така зустріч для нуклона майже напевно пройде без наслідків. Але навіть якщо діра з'їсть кожну з попалися їй під руку частинок , вона зможе створити свою злу справу не більше 40 разів, перш ніж прониже Землю і піде в космос (довжина земного діаметра 12000 км — 40х300 км). Навіть максимальна чорнодіркова продуктивність коллайдера зможе щомиті позбавляти нашу планету лише 40 нуклонів – вже як-небудь Земля переживе таку втрату .
А якщо діра залишиться на Землі? Таке в принципі можливо, якщо її швидкість на вильоті виявиться менше першої космічної . Розрахунки показують, що це може відбуватися не більше одного разу на добу. Будемо вважати, що новонароджена діра вирушила по радіусу безпосередньо до центру Землі , а звідти – прямим шляхом до антиподів . Якщо їй не вдасться полетіти в космос, вона повернеться по тій же траєкторії і буде осцилювати на ній, як маятник . На кожному пробігу , який триватиме 42 хвилини, діра знищить максимум по 40 нуклонів , що за рік складе аж мільйон. За три роки експерименту усередині Землі скопиться тисяча чорних дір , які щорічно будуть з'їдати мільярд нуклонів . Це мізерно мало в порівнянні з числом нуклонів в речовині Землі, яке виражається страхітливим числом 3х1051 . За ті 6 млрд років, що залишилися Сонцю до його кончини , наша планета втратить таку малу частину речовини, що про це не варто й говорити . Навіть якщо чорні діри будуть виготовлятися потоковим методом і всі без винятку залишаться в земних надрах , ні маса , ні будова нашої планети практично не зміняться і за сотню мільярдів років ( а Землі стільки не прожити ) .
Фізики не тільки не схильні впадати в паніку, але навіть надзвичайно зрадіють, якщо БАК або який-небудь інший прискорювач почне виробляти чорні діри – адже це експериментально підтвердить якісь версії теорії суперструн . Ентузіасти цієї теорії сподіваються на такий результат , але абсолютно його не бояться . Ось і нам не варто уподібнюватися розумній Ельзі з безсмертної казки братів Грімм .