Нереальная реальность-3 - Андрей Кананин

При столкновении под прямым углом коричневые карлики образуют общий смешанный объект, который начнёт сжиматься и нагреваться, активизируя водородный синтез. В результате образуется новая маленькая красная звезда-долгожитель, которая может просуществовать триллионы лет. Например, в галактике, равной Млечному Пути, будет не менее ста таких звёзд.

Часть газа и пыли, оставшейся после столкновения коричневых карликов, может стать строительным материалом для планет. При этом по своему составу, эти планеты обладают всеми химическими элементами, достаточными для возникновения углеродной жизни. Подходящим будет и тёплый климат, достаточно стабильный в течение триллионов лет, что несоизмеримо больше по времени, чем понадобилось для зарождения жизни на Земле.

На многих из таких планет будет жидкая вода. Удивительно, но статистических шансов на появление разумной жизни в такой практически мёртвой Вселенной будет значительно больше, чем в современную эпоху. Причём в знакомой нам, белковой форме.

Более того, у гипотетических цивилизаций будущего будет огромный запас времени для решения проблемы энергетической смерти Вселенной, по сравнению с нами. А если современная жизнь уцелеет до той космологической эпохи, то сможет найти удобное пристанище в планетных системах маленьких красных звёзд.

Стоит сказать, что новые звёзды могут образоваться и после столкновений белых карликов. В результате возникнут весьма экзотические объекты.

Вместо привычного водорода внутри подобных звёзд будет происходить синтез гелия или даже углерода. Это будут чрезвычайно жаркие светила, в сотни и тысячи раз ярче Солнца. Однако, время их жизни явно недостаточно для появления сложной биологии на планетах-спутниках. Хотя, возможно, разовьются простейшие организмы типа бактерий. В дальнейшем они могут быть перенесены через панспермию в более благоприятную среду на подходящие спутники маленьких красных звёзд и там эволюционировать до более сложного уровня.

Иногда при столкновении белых карликов, будут взрываться сверхновые. Эти вспышки будут очень редко освещать будущий тёмный мир и продолжат по чуть-чуть насыщать его тяжёлыми элементами.

В случае распада протонов от звёзд и планет во Вселенной ничего не останется. Космос будет пронизывать излучение, состоящее из остатков протонов и нейтрино, а также небольшого числа электронов и позитронов. Наступит эпоха чёрных дыр.

Через 10 100 лет.

Эпоху распада успешно переживут самые загадочные объекты Вселенной – чёрные дыры. Всё предыдущее время они набирали массу, захватывая материю из окружающей среды. Поскольку даже свет не может преодолеть притяжение чёрной дыры, распад протона не окажет никакого влияния на эти объекты.

В начале эпохи чёрных дыр горизонт Вселенной будет находится в 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 раз дальше, чем сейчас.

С учётом этого факта, общее число чёрных дыр будет невероятно велико: сверхмассивных – около 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000; звёздных – около 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Это число сопоставимо с общим числом протонов во всей современной Вселенной.

Но даже чёрные дыры не существуют вечно. Из них происходит утечка излучения. Со временем они полностью потеряют свою массу. Испарятся.

Этот квантово-механический процесс известен как излучение Хокинга, состоящее из протонов и нейтрино с небольшой долей гравитонов. Смысл в том, что на протяжении колоссальных временных промежутков чёрная дыра очень медленно излучает тепло. Соответственно – теряет массу, потому что масса эквивалентна энергии.

Попробую объяснить суть происходящего.

В квантовой структуре пространства беспрерывно создаются пары частиц. Они живут очень короткий промежуток времени, а затем аннигилируют. Такие частицы называются виртуальными. Возле горизонта событий чёрной дыры действуют невероятно огромные приливные силы. Они способны мгновенно растащить возникшую из квантовой «пены» пару частиц так, чтобы те не успели аннигилировать. Одновременно приливные силы наделяют частицы энергией.

Превратившись из виртуальной в реальную, такая частица улетит в космос, унося с собой часть энергии чёрной дыры. Таким образом, в результате излучения Хокинга чёрная дыра испускает энергию и частицы. Несмотря на то, что процесс идет чудовищно медленно, рано или поздно чёрная дыра полностью испаряется.

Срок жизни чёрной дыры с массой Солнца составляет 1065 лет. Чёрная дыра с массой галактического скопления полностью испарится за невообразимые 10107 лет.

К тому моменту Вселенная станет очень пустынной территорией.

Типичное расстояние между соседними чёрными дырами составит1043 световых лет. Представить себе такую дистанцию достаточно сложно.

Для сравнения, сегодня размер всей видимой Вселенной с миллиардами галактик составляет «всего» 100 000 000 000 световых лет. Как видим, в будущем расстояние между соседними чёрными дырами будет на 30 порядков больше.

По мере испарения массы чёрной дыры, увеличивается её температура. Наконец, она становится необычайно яркой и взрывается в ослепительной вспышке. Выделяется огромное количество энергии, главным образом, в виде гамма-лучей.

При взрыве чёрной дыры происходит выброс в пространство достаточного количества известных нам элементарных частиц, включая электроны, позитроны, протоны и антипротоны. Их реакции приводят к простым химическим процессам. В результате возможно образование микрообъектов из водородного льда.

Редкие, мощные всплески умирающих чёрных дыр будут разделены непостижимо огромными промежутками пространства и времени. Гибель во вспышке самой последней чёрной дыры ознаменует собой конец Вселенной в нашем понимании физических законов.

Хотя, есть интересные альтернативы.

В частности, любая чёрная дыра характеризуется всего двумя свойствами: массой и зарядом. Как я уже говорил, все чёрные дыры будущего будут взаимодействовать со Вселенной исключительно через излучение Хокинга.

Если чёрная дыра приобретёт суммарный электрический заряд, то она сможет избежать полного испарения. Закон сохранения заряда запрещает превращение всей массы электрически заряженного объекта в излучение. Такие экстремальные чёрные дыры могут жить вечно. Но их масса-энергия будет чрезвычайно мала и равна электростатической энергии, получаемой от её заряда.

Кроме того, есть сценарий, при котором не все чёрные дыры исчезнут навсегда. Это произойдет, если наша Вселенная в точности плоская. В таком случае чёрные дыры в будущем будут сливаться и набирать массу быстрее, чем испаряться, испуская излучение Хокинга. Тогда они будут действительно существовать вечно без каких-либо ограничений.

В свою очередь, плоская Вселенная также будет расширяться вечно. Однако, со временем, процесс расширения замедлится. Это позволит объектам обширных областей пространства взаимодействовать, вступая в гравитационную связь.

Сверхскопления мёртвых галактик начнут притягиваться друг к другу. Под воздействием гигантских гравитационных сил сверхмассивные чёрные дыры начнут сваливаться к центру, набирая огромную массу. В итоге скорость их слияния и структурообразования станет быстрее, чем скорость разрушения из-за излучения Хокинга.

А теперь я задам вопрос на грани науки и фантастики.

Возможно ли развитие сложных структур в мире чёрных дыр? Могут ли они взаимодействовать подобно взаимодействию частиц в нашем материальном мире?

В принципе, на базе любых связанных объектов можно создать простые аналоговые и цифровые схемы. То есть, некий прообраз вычислительных машин.

При условии практически бесконечного количества времени (в данном случае – это именно так), такие простые «компьютеры», наверное, могут развиться в какие-то формы жизни, а, возможно, и разума.

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

1

Мур Гордон Эрл – американский химик, физик и предприниматель.

2

Тьюринг Алан Мэтисон – английский математик и логик.

3

Хофштадтер Дуглас Роберт – американский физик и информатик.

4

Виндж Вернор Стеффан – американский математик, писатель-фантаст.