Мечта о покорении просторов Вселенной манит человечество, но есть одна проблема — скорость. Даже самый быстрый космический аппарат, созданный людьми, зонд «Паркер», развивший в конце 2023 года ошеломляющую скорость 635 266 км/ч, всё ещё невероятно медлителен по космическим меркам. Путешествие к ближайшей к нам звезде Проксима Центавра, расположенной на расстоянии 4,2 световых лет, заняло бы на “Паркере” около 7700 лет.
Содержание
Очевидно, что для межзвездных путешествий нужны принципиально новые технологии. Физики предлагают множество идей — от теоретических варп-двигателей до более реалистичных, но всё ещё фантастических концепций, использующих известные нам законы физики.
Одна из таких идей — создание искусственных чёрных дыр и использование их излучения Хокинга для питания космических кораблей.
Звёздный аппетит для космических путешествий
Чёрные дыры звёздной массы рождаются, когда массивная звезда, превышающая массу Солнца в 20 раз, исчерпывает свое ядерное топливо и коллапсирует под собственным весом. Однако для космического двигателя такая громадина не подойдёт — тягать ее за собой будет слишком накладно.
К счастью, есть и более мелкие чёрные дыры, излучающие гораздо больше энергии. Предполагается, что первичные черные дыры могли образоваться в первые мгновения после Большого взрыва, когда материя была невероятно плотной.
Правда, пока что эти крошечные хищники вселенной остаются гипотетическими объектами.
Создавая бездну: как получить карманную чёрную дыру
Если мы хотим использовать чёрные дыры для межзвездных перелетов, нам, возможно, придется создавать их искусственно. Еще в 2009 году физики подсчитали, что создание подходящей чёрной дыры — задача хоть и сложная, но вполне осуществимая.
Согласно их расчётам, чёрная дыра размером с несколько атомов обладала бы массой около миллиона тонн и временем жизни от десятилетий до столетий. Чтобы получить такую кроху, достаточно сфокусировать энергию, собранную гигантской солнечной батареей, в одной точке.
Эта идея, известная как кугельблиц, предполагает, что сконцентрированная энергия может породить чёрную дыру, ведь масса и энергия — две стороны одной медали.
Ловля энергии на краю бездны
Как же использовать чёрную дыру в качестве двигателя? Учёные предлагают окружить её специальными коллекторами, которые будут собирать энергию, излучаемую горизонтом событий. Другой вариант — направлять гамма-лучи, испускаемые чёрной дырой, создавая реактивную тягу.
Перспективы: от научной фантастики к реальности?
Хотя идея космических кораблей с двигателями на чёрных дырах кажется фантастической, недавние исследования показывают, что квантовые эффекты могут сделать её невозможной.
Тем не менее, надежда ещё есть. Возможно, первичные чёрные дыры всё же существуют, и будущие телескопы, такие как «Нэнси Грейс Роман», смогут их обнаружить. Кто знает, может быть, однажды эти крошечные хищники вселенной помогут нам покорить просторы космоса.
Статья размещена на сервере препринтов arXiv.
Читайте также: Черная дыра в центре Млечного Пути начала пожирать материю вокруг себя совсем недавно
