Глава 1056. Пространственно-временной туннель построенный на черной дыре •
"Пульсация пространства-времени, вызванная массивной одиночной планетой?"
"Интересно".
Просматривая отчет в руках, Сюй Чуань смотрел на него с заинтересованным выражением лица.
Пульсация пространства-времени - это другое название гравитационных волн, а гравитационные волны - это волновое явление, образованное искажением и вибрацией пространства-времени, вызванными движением массивных небесных тел.
Согласно общей теории относительности, любой объект с массой при движении вызывает искривление и искажение пространства-времени, и это искажение и вибрация распространяются в виде волн, то есть гравитационных волн.
Обычно механизм генерации гравитационных волн - это искажение пространства-времени, которое возникает из-за ускоренного движения и изменения его ускорения, и не может быть вызвано идеально сферически-симметричным движением (например, расширяющимся или сжимающимся шаром) или симметричным вращением (например, вращающимся диском или шаром).
Например, два небесных тела, вращающиеся друг вокруг друга, например, планета, вращающаяся вокруг звезды, будут излучать гравитационные волны, или вращательное движение двух нейтронных звезд или двух черных дыр перед слиянием также будет генерировать сильные гравитационные волны.
Хотя теоретически любой объект с массой может вызывать искривление пространства-времени, а значит, и одиночные звезды также могут генерировать гравитационные волны.
Но на самом деле, в нынешней Вселенной случаи генерации гравитационных волн одиночными небесными телами очень редки.
Как правило, есть две основные возможности для одиночного небесного тела генерировать пульсацию пространства-времени.
Одна из них - это взрыв сверхновой, происходящий на поздней стадии жизненного цикла массивной звезды, а другая - пульсирующая нейтронная звезда с неравномерным распределением массы.
Первое очень легко понять: мощная энергия и гамма-лучи, возникающие при взрыве сверхновой, достаточны, чтобы вызвать колебания пространства-времени.
А второе относительно более сложное и трудное для понимания.
Как известно, нейтронная звезда образуется, когда звезда эволюционирует до поздней стадии, и после взрыва сверхновой, вызванного гравитационным коллапсом, остатки вещества высокой плотности в ядре коллапсируют.
А под действием сильной гравитации электроны вне атомных ядер атомов на нейтронной звезде вдавливаются в атомные ядра и соединяются с протонами, образуя нейтроны, и давление вырожденных нейтронов поддерживает дальнейший коллапс вещества.
Поэтому распределение вещества нейтронной звезды гораздо более равномерное, чем представляет себе большинство людей.
Проще говоря, она более круглая, чем все думают.
Неровности, такие как высокие горы и каньоны, существующие на Земле, на нейтронной звезде полностью отсутствуют.
В 2021 году исследовательская группа из Университета Саутгемптона, используя компьютерное моделирование, смоделировала реальную нейтронную звезду и рассчитала действующие на нее силы.
Благодаря этому моделированию они пришли к выводу, что погрешность диаметра поверхности нейтронной звезды не превышает 1 миллиметра.
Нейтронная звезда диаметром 10 километров с погрешностью диаметра не более 1 миллиметра - это довольно идеальный шар, а значит, ее масса распределена очень равномерно.
А чтобы нарушить это равномерное распределение массы, нужна другая "сила", чтобы вмешаться.
Например, сверхскоростное вращение!
Например, нейтронная звезда PSR J1748-2446ad внутри шарового скопления Terzan 5, поскольку ее частота вращения достигает поразительных 716 Гц, является самой быстрой из известных человечеству вращающихся пульсирующих нейтронных звезд.
Сверхскоростное вращение приводит к тому, что распределение массы этой нейтронной звезды перестает быть равномерным, как и на Земле, под действием центробежной силы, возникающей при вращении, экватор слегка выпуклый, а полюса слегка сплюснутые.
Только такая нейтронная пульсирующая звезда с неравномерным распределением массы может генерировать пульсацию пространства-времени в одиночку, когда направление магнитного поля не совпадает с направлением ее оси вращения.
А по сравнению с нейтронными звездами, черные дыры имеют большую плотность вещества и большую гравитацию.
Это означает, что в каком-то смысле распределение ее вещества более равномерное, чем у нейтронной звезды, а ее форма более круглая.
Если и есть во Вселенной какой-то естественный объект, который является самым круглым, то, по нынешним представлениям человечества, это, безусловно, черная дыра.
Слишком круглая черная дыра также означает, что в одиночку она практически не может генерировать пульсацию пространства-времени.
Если только она не сможет, как нейтронная звезда PSR J1748-2446ad, использовать сверхвысокую скорость вращения, чтобы использовать центробежную силу для воздействия на распределение массы.
Но, очевидно, из отчета в руках видно, что скорость вращения этой черной дыры M87, исследуемой командой профессора Райнхарда Генцеля, не достигла высоты, достаточной для того, чтобы противостоять собственной гравитации с помощью центробежной силы и тем самым вызвать неравномерное распределение массы.
Следовательно, теоретически она не может достичь степени генерации гравитационных волн одиночной планетой.
Просмотрев документ в руках, Сюй Чуань поднял голову, посмотрел на профессора Райнхарда Генцеля и сказал: "Довольно интересное открытие, я не ожидал, что одиночная черная дыра может генерировать гравитационные волны на основе баланса массы".
Профессор Райнхард Генцель: "Это действительно удивительно, и это причина, по которой я пришел к тебе сегодня".
Слегка помолчав, он посмотрел на Сюй Чуаня и продолжил: "Я читал твою завершенную теорию темной материи в пустом поле, и согласно описанию в этой теории, причина образования сверхмассивных черных дыр в центре галактик, подобных M87, может быть связана с влиянием темной материи".
"Если следовать описанию в теории темной материи в пустом поле, то это странное явление, вызванное черными дырами, может быть связано с искривлением и колебаниями пространства-времени, а также с появлением темной материи или темной энергии".
"Я хотел бы спросить, что ты думаешь об этом открытии, связана ли пульсация пространства-времени, создаваемая черной дырой M87, с темной материей?"
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань нахмурился, некоторое время размышлял, а затем мягко покачал головой и сказал: "Боюсь, я не смогу дать тебе точный ответ на этот вопрос".
"Но некоторые догадки, возможно, есть".
Напротив, за столом, профессор Райнхард Генцель с нетерпением ждал.
Подняв со стола пиво и отхлебнув глоток, чтобы смочить горло, Сюй Чуань подумал и сказал: "Теоретически, или с точки зрения моих исследований темной материи, по сравнению с обычной материей, составляющей видимую Вселенную, темная материя действительно с большей вероятностью влияет на пространство-время".
"Это может быть связано с большим количеством темной энергии, вырабатываемой при делении частиц темной материи, или с тем, что частицы темной материи легче, чем обычные частицы, разрушают пустоту, а затем вызывают колебания пространства-времени через обмен реальной энергии и энергии пустоты".
"Но в целом, текущие наблюдения и теории действительно подтверждают, что темная материя с большей вероятностью вызывает искривление и колебания пространства-времени".
Профессор Райнхард Генцель взволнованно и быстро сказал: "То есть, если можно будет доказать, что черная дыра M87 - это черная дыра темной материи, состоящая в основном из темной материи, то можно будет официально подтвердить причину возмущения ее пространственно-временной пульсации?"
Сюй Чуань мягко покачал головой и сказал: "Хотя теоретически это действительно возможно".
"Но нельзя так просто судить, вызвана ли пульсация пространства-времени черной дыры M87 темной материей".
Помолчав, он посмотрел на профессора Райнхарда Генцеля и спросил: "Вы рассматривали другое направление?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Общая теория относительности!" "Общая теория относительности?"
Услышав эту знаменитую теорию в физическом мире, профессор Райнхард Генцель подсознательно задумался.
Внезапно его глаза загорелись, и он быстро спросил: "Ты имеешь в виду "эффект увлечения системы отсчета"?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Да".
"Теоретически, сверхсильная гравитация черной дыры оказывает значительное влияние на окружающее пространство-время, что приводит к тому, что близлежащие объекты увлекаются в направлении вращения черной дыры".
"То есть предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна "эффект увлечения системы отсчета" также вызывает периодическую прецессию аккреционного диска и джета".
"А вещество, обладающее определенным угловым моментом, будет вращаться вокруг черной дыры по орбите и образовывать аккреционный диск, и под действием гравитации черной дыры они будут постоянно приближаться к черной дыре, пока необратимо не будут "засосаны" в черную дыру".
"Если на этой основе существует угол между осью вращения аккреционного диска черной дыры M87 и осью вращения черной дыры M87, то из-за эффекта увлечения системы отсчета будет происходить прецессия всего аккреционного диска, а джет, подверженный влиянию аккреционного диска, также будет прецессировать".
"Это также может объяснить причину периодического изменения этого энергетически мощного джета черной дыры M87".
Напротив, за столом, профессор Райнхард Генцель задумчиво кивнул и сказал: "Теоретически, это действительно очень разумное объяснение".
"Но."
Помолчав, он нахмурился, посмотрел на Сюй Чуаня и продолжил: "Но это не может объяснить явление пульсации пространства-времени, возникающее при каждом периодическом изменении гигантского джета".
Хотя джет черной дыры мощный, и в прошлом году астрономы даже обнаружили два высокоскоростных потока вещества, выброшенных сверхмассивной черной дырой, длина которых эквивалентна 140 Млечным Путям, соединенным концами.
Но даже такой мощный джет черной дыры не вызвал пульсацию пространства-времени, что полностью отличается от того, что они сейчас наблюдают в черной дыре M87.
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Это действительно не может объяснить пульсацию пространства-времени, образующуюся при периодическом выбросе черной дыры M87".
Профессор Райнхард Генцель вздохнул и сказал: "Ты тоже не можешь найти причину?"
Услышав это, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Неразгаданных тайн Вселенной слишком много, и не на каждый вопрос мы можем найти ответ прямо сейчас".
"Если рассмотреть сочетание "эффекта увлечения системы отсчета" в общей теории относительности и эффекта продвижения деления в теории темной материи в пустом поле".
"То есть, если вещество, поглощаемое черной дырой M87, содержит большое количество темной материи, то большое количество темной энергии, вырабатываемой при делении темной материи или поглощении черной дырой, действительно может вызвать пульсацию пространства-времени".
"Это одна из возможностей".
Тонко уловив смысл слов Сюй Чуаня, профессор Райнхард Генцель с любопытством спросил: "Есть ли другие возможности?"
Сюй Чуань кивнул и улыбнулся: "Действительно, есть и другие предположения, но они могут быть немного за пределами твоего понимания".
"Или, скажем так, слишком смелыми".
Услышав это, профессор Райнхард Генцель удивленно посмотрел на него с выражением сомнения на лице: "Идеи, выходящие за рамки моего понимания?"
Он - лауреат Нобелевской премии, специализирующийся на исследованиях в области астрофизики, и обладает самыми передовыми знаниями о различных небесных телах во Вселенной, будь то черные дыры, звезды, галактики или другие различные вещества.
По крайней мере, он не очень верил, что существуют космические концепции, выходящие за рамки его понимания.
Сюй Чуань не обратил особого внимания на сомнения профессора Райнхарда, он с улыбкой сказал: "В теории темной материи в пустом поле я сделал некоторые прогнозы относительно Вселенной".
"Наша Вселенная не гладкая, она, возможно, похожа на морские волны, повсюду полна складок".
"И с помощью огромной энергии, высвобождаемой при делении массивной темной материи, мы, возможно, сможем исказить складки пространства, использовать изгиб самого пространства для создания тяги, позволяющей космическому кораблю безопасно путешествовать со скоростью, на несколько порядков превышающей скорость света".
"Или, с помощью энергии, высвобождаемой темной материей, прямо пробить дыру в этой заполненной складками мембране космического пространства, соединившись со Вселенной на расстоянии нескольких световых лет или даже дальше".
Напротив, за столом, взгляд профессора Райнхарда Генцеля внезапно сфокусировался.
Неудивительно, что этот человек сказал, что это может быть предположение, выходящее за рамки его понимания.
Действительно, если это предположение верно, то не то что за пределами его понимания, это выходит за рамки понимания всего физического мира!
С трудом сглотнув, он глубоко вздохнул, серьезно посмотрел на Сюй Чуаня и спросил: "Ты хочешь сказать, что это может быть естественный варп-двигатель?"
Напротив, Сюй Чуань кивнул, а затем покачал головой.
Это отношение заставило лицо Райнхарда Генцеля наполниться сомнением.
Улыбнувшись, Сюй Чуань сказал: "Это может быть естественный варп-двигатель, а может быть искусственный пространственно-временной туннель!"
Услышав это, профессор Райнхард Генцель опешил, недоверчиво посмотрел на Сюй Чуаня и не удержался от вопроса: "Почему ты так говоришь?"
Приведя в порядок мысли в голове, Сюй Чуань сказал: "Во-первых, с помощью марсианских микроорганизмов мы уже подтвердили, что человечество - не единственная высшая разумная цивилизация во Вселенной".
"А в теории темной материи в пустом поле я предсказывал, что энергия, высвобождаемая при разрушении пустоты массивными частицами темной материи, может создавать колебания в пространстве-времени, а затем искажать пространство, создавая огромное напряжение".
"Включая использование энергии, высвобождаемой темной материей, для искривления пространства-времени и создания "пространственно-временного туннеля" - все это, возможно, возможно".
"Но теоретически, любая из этих теорий требует огромной энергетической поддержки".
"А огромный джет, выбрасываемый черной дырой при поглощении аккреционного диска и темной материи, несомненно, является высокоэнергетическим, и если он смешан с темной энергией, то может создать естественный "пространственно-временной туннель" или "варп-двигатель"".
"Хотя теоретически существует естественная вероятность образования этого явления, черная дыра M87, несомненно, в некоторой степени подтвердила мое предсказание".
"Ну, по крайней мере, часть предсказания".
"Но по сравнению с естественной вероятностью, я больше склоняюсь к тому, что черная дыра M87, возможно, была модифицирована внеземной высшей разумной цивилизацией".
"То есть, возможно, это "космический туннель", построенный внеземной цивилизацией".
~