Олег Фейгин - Принцип апокалипсиса: сценарии конца света

Кроме устрашающего разгула в Эпоху черных дыр звездных коллапсаров, астрофизики предсказывают еще и прилив «пены» микроскопических реликтовых черных дыр. Эти микроколлапсары должны были во множестве рождаться на изначальном этапе Большого взрыва, но впоследствии их полностью накрыло «одеяло» обычного барионного вещества. В эпоху черных дыр, после поглощения большинства небесных тел застывшими звездами, «пена» реликтовых микроколлапсаров опять может «всплыть» на поверхность.

Сегодня физики-экспериментаторы не менее настойчиво ищут микроскопические черные дыры в потоке высокоэнергетичных космических лучей. Существует даже совершенно фантастический проект их массовой генерации при взаимодействии очень энергичных встречных пучков элементарных частиц на мощных ускорителях – коллайдерах. Значение факта существования реликтовых черных дыр для науки трудно переоценить, ведь их космологический смысл выходит далеко за рамками астрономии и астрофизики. При изучении этих таинственнейших объектов природы исследователи надеются глубоко продвинуться в понимании фундаментальных вопросов о сущности пространства и времени, структуры окружающей физической реальности, и, наконец, множественности нашего мира в иных измерениях.

С тех пор как почти столетие назад возникла идея ускорять элементарные частицы в электрических и магнитных полях, она была многократно воплощена в нескольких поколениях всевозможных циклотронов, бетатронов, синхрофазотронов и коллайдеров. Трудно даже перечислить все научные задачи, решенные с их помощью, и открытия, которые были совершены благодаря им. Их использовали для расщепления и синтеза атомов, превращения элементов, создания частиц, ранее не наблюдавшихся в природе, и даже для конструирования первых атомов «антимира». Но все эти замечательные результаты сильно блекнут перед перспективой проводить лабораторные исследования прообразов наиболее таинственных объектов Вселенной – реликтовых микроколлапсаров.

Излучение энергии и массы микроколлапсаром, по расчетам, должно постоянно расти. Поэтому микроскопическая черная дыра выглядит весьма нестабильной. В процессе излучения она должна мгновенно сжаться, нагреваясь и излучая все более энергичные частицы. Когда же микроколлапсар достигает граничной массы около тысячи тонн, он в течение микросекунды взорвется с силой миллиона мегатонных ядерных бомб. Время полного испарения гравитационного коллапсара пропорционально его начальной массе, и у черных дыр солнечной массы время жизни превышает все мыслимые пределы, составляя число с шестьюдесятью нулями лет. Дыра же с массой в миллиарды тонн должна существовать в пределах возраста современной Вселенной. Следовательно, первичные коллапсары такой массы именно сейчас должны были бы взрываться, заканчивая свой жизненный цикл.

Для изучения природы гипотетических микроколлапсаров, прежде всего, требуются новые экспериментальные методы. Например, новейшие сверхчувствительные гамма-детекторы могли бы обнаружить первичные черные дыры массой в миллиарды тонн по их взрывам, которые должны сопровождаться вспышками гамма-излучения. Однако часть астрофизиков считает, что фоновое гамма-излучение, приходящие со всех сторон на Землю, не позволит выделить импульсы именно таких дыр, и их взрывы в непосредственной близости должны быть крайне редки. Некоторые астрономы придерживаются противоположного мнения, доказывая, что часто наблюдаемые короткие всплески гамма-лучей могут иметь самое непосредственное отношение к первичным микроколлапсарам.

Создание черных дыр в ускорителях позволило бы проникнуть в глубины материи. В прошлом столетии физики упорно продвигались к границам микромира: от мельчайших пылинок – к атомам, затем к протонам, нейтронам и, наконец, к кваркам. Если они смогут создавать черные дыры, то довольно быстро достигнут сверхмикроскопических масштабов, квантовых ячеек пространства-времени. За этим фундаментальным физическим пределом теряют смысл сами понятия пространства, длины и длительности. И вот здесь возможна совершенно парадоксальная ситуация, когда масштабное увеличение энергии сталкивающихся частиц вместо «дробления» материи на все более мелкие составляющие приведет к рождению все более массивных черных дыр.

С другой стороны, эксперименты с микроколлапсарами позволили бы прояснить давно обсуждаемый вопрос о реальности существования скрытых измерений пространства-времени. Более того, изучая их свойства, физики смогли бы не только убедиться в многомерности нашей реальности, но и исследовать физику многомерных пространств. Например, если создавать на ускорителе дыры все большей массы, они станут проникать все глубже в дополнительные измерения и сравниваться по размеру с одним или несколькими из них, демонстрируя при этом характерные изменения зависимости своей температуры от массы. К тому же, если черная дыра становится достаточно большой, чтобы пересечься с параллельной трехмерной Вселенной в дополнительных измерениях, характеристики ее распада должны неожиданно измениться.

Что означает число 10 150лет? Представить это себе довольно трудно, ведь даже в космических годах Сагана новое число будет содержать далеко за сотню нулей… Между тем именно к этому невообразимо далекому периоду существования нашей Вселенной некоторые космологи планируют полный и окончательный конец света. По традиционному сценарию вся материя к тому времени сольется в некие «шары». Все атомы внутри этих шаров постепенно превратятся в атомы железа, а сами шары сколлапсируют в черные дыры и нейтронные звезды. Через неясно какой, но очень-очень сверхдлинный период времени черные дыры испаряться, и во Вселенной на необозримо далеком расстоянии, сравнимом с современным метагалактическим горизонтом, останутся лишь нейтронные звезды…