Черните дупки образуват естествени машини на времето, които позволяват пътуване както в миналото, така и в бъдещето. Но не очаквайте скоро да се върнете, за да посетите динозаврите.
В момента нямаме космически кораби, които биха могли да ни отведат близо до черна дупка. Но дори да оставим този малък детайл настрана, опитът да пътувате в миналото с помощта на черна дупка може да е последното нещо, което правите.
Какво представляват черните дупки? Черната дупка е изключително масивен обект, който обикновено се образува, когато умираща звезда се срине върху себе си. Подобно на планетите и звездите, черните дупки имат гравитационни полета около тях. Гравитационното поле е това, което ни държи прилепени към Земята.
Ако се приближите достатъчно близо до центъра на черната дупка, часовникът ви ще тиктака по-бавно, но все пак трябва да можете да избягате, стига да не пресечете хоризонта на събитията.
Примки във времето
Ами миналото? Тук нещата стават наистина интересни. Черната дупка огъва времето толкова много, че може да се увие обратно в себе си. Представете си, че вземете лист хартия и съедините двата му края, за да образувате примка. Ето какво изглежда черната дупка прави с времето. Това създава естествена машина на времето. Ако можете по някакъв начин да стигнете до цикъла, който физиците наричат затворена времеподобна крива, ще се окажете на траектория в пространството, която започва в бъдещето и завършва в миналото.
Вътре в цикъла ще откриете също, че причината и следствието са трудни за разплитане. Нещата, които са в миналото, карат нещата да се случват в бъдещето, което от своя страна кара нещата да се случват в миналото!
Уловката
И така, намерихте черна дупка и искате да използвате своя надежден космически кораб, за да се върнете и да посетите динозаврите. Късмет. Има три проблема. Първо, можете да пътувате само в миналото на черната дупка. Това означава, че ако черната дупка е създадена след измирането на динозаврите, тогава няма да можете да се върнете достатъчно назад. Второ, вероятно ще трябва да прекосите хоризонта на събитията, за да влезете в цикъла. Това означава, че за да излезете от цикъла в определен момент в миналото, ще трябва да излезете от хоризонта на събитията. Това означава да пътуваме по-бързо от светлината, което сме сигурни, че е невъзможно. Трето, и вероятно най-лошото от всичко, вие и вашият кораб ще претърпите „спагетификация“. Звучи вкусно, нали? За съжаление не е.
Когато прекосите хоризонта на събитията, ще бъдете опънати като юфка. Всъщност вероятно ще бъдете толкова тънки, че ще бъдете просто низ от атоми, спираловидно въртящи се в празнотата. Така че, макар да е забавно да мислим за свойствата на черните дупки да изкривяват времето, в обозримо бъдеще това посещение при динозаврите ще трябва да остане в сферата на фантазията.
Земята и това, което кара Земята да се върти около Слънцето.
Като правило, колкото по-масивен е един обект, толкова по-силно е неговото гравитационно поле. Гравитационното поле на Земята прави изключително трудно достигането до космоса. Ето защо създаваме ракети: трябва да пътуваме много бързо, за да излезем от земната гравитация. Гравитационното поле на черна дупка е толкова силно, че дори светлината не може да излезе от него. Това е впечатляващо, тъй като светлината е най-бързото нещо, известно на науката!
Между другото, ето защо черните дупки са черни: не можем да отразим светлината от черна дупка по начина, по който бихме могли да отбием лъча на фенерче от дърво в тъмното. Разтягане на пространството в Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн ни казва, че материята и енергията имат любопитен ефект върху Вселената. Материята и енергията огъват и разтягат пространството. Колкото по-масивен е един обект, толкова повече пространство се разтяга и огъва около него.
Масивен обект създава нещо като долина в пространството. Когато предметите се приближат, те падат в долината. Ето защо, когато се приближите достатъчно близо до всеки масивен обект, включително черна дупка, падате към него. Това е и причината, поради която светлината не може да избяга от черна дупка: страните на долината са толкова стръмни, че светлината не се движи достатъчно бързо, за да се изкачи.
Долината, създадена от черна дупка, става все по-стръмна, докато я приближавате от разстояние. Точката, в която става толкова стръмна, че светлината не може да излезе, се нарича хоризонт на събитията. Хоризонтите на събитията не са интересни само за бъдещите пътешественици във времето: те са интересни и за философите, защото имат значение за това как разбираме природата на времето.
Когато пространството е разтегнато, времето също е разтегнато. Часовник, който е близо до масивен обект, ще тиктака по-бавно от този, който е близо до много по-малко масивен обект. Часовник близо до черна дупка ще тиктака много бавно в сравнение с часовник на Земята. Една година близо до черна дупка може да означава 80 години на Земята, както може би сте виждали илюстрация във филма Interstellar.
По този начин черните дупки могат да се използват за пътуване в бъдещето. Ако искате да скочите в бъдещето на Земята, просто летете близо до черна дупка и след това се върнете на Земята.
Ако се приближите достатъчно близо до центъра на черната дупка, часовникът ви ще тиктака по-бавно, но все пак трябва да можете да избягате, стига да не пресечете хоризонта на събитията.
