Случай - Первый Кирпичик Эволюции
(И)
В Интерстелларе, обнаружив бесплодность планеты Миллера, Амелия Бранд доказывает, что дальше надо отправляться к очень далекой от Гаргантюа планете, планете Эдмунда, а не к ближней планете Манна: “Случай - первый кирпичик эволюции,” говорит она Куперу. “Но на орбите черной дыры мало что может произойти - она засасывает астероиды и кометы, все, что иначе могло бы случиться. Надо уходить дальше."
Это одно из немногих мест в Интерстелларе, где персонажи допускают научную ошибку. Кристофер Нолан знал, что аргумент Бранд ошибочен, но он решил сохранить эту линию из сценария-черновика Джоны. Ученые тоже судят небезупречно.
Хоть Гаргантюа и пытается засосать кометы и астероиды, а также планеты, звезды и маленькие черные дыры, ей это редко удается. Почему?
Находясь вдалеке от Гаргантюа, любой объект имеет большой угловой момент,[23] за исключением случаев, когда его орбита направлена практически прямо на черную дыру. Этот большой угловой момент создает центробежную силу, которая легко одолевает гравитационное притяжение Гаргантюа всякий раз, когда орбита объекта выносит его к черной дыре.
Вид типичной орбиты представлен на рисунке 10.1. Объект движется внутрь, притягиваемый сильной гравитацией Гаргантюа. Но прежде, чем он достигает горизонта, центробежная сила вырастает достаточно, чтобы вышвырнуть его обратно наружу. Так происходит вновь и вновь, почти бесконечно.
Единственное, что может помешать этому, - случайная близкая встреча с другим массивным телом (маленькой черной дырой, или звездой, или планетой). Объект проворачивается вокруг другого тела по траектории-праще (Глава 7), и таким образом сбрасывается на новую орбиту вокруг Гаргантюа с другим угловым моментом. На новой орбите почти всегда большой угловой момент, как и на старой, и центробежная сила спасает объект от Гаргантюа. Очень редко новая орбита влечет объект почти прямо на Гаргантюа, и угловой момент достаточно мал, чтобы центробежная сила не справилась, и тогда объект погружается под горизонт Гаргантюа.
Астрофизики смоделировали синхронное орбитальное движение миллионов звезд вокруг гигантской черной дыры вроде Гаргантюа. Пращи постепенно меняют все орбиты и тем самым меняют плотность звезд (количество звезд, приходящееся на некий выбранный объем). Звездная плотность возле Гаргантюа не падает; она растет. И плотность астероидов и комет тоже будет расти. Произвольный артобстрел астероидами и кометами будет происходить чаще, а не реже. Окрестности Гаргантюа станут опаснее для отдельных форм жизни, включая людей, способствуя более быстрой эволюции, если выживет достаточно особей.
Рис. 10.1. Типичная орбита какого-либо объекта вокруг быстро вращающейся черной дыры вроде Гаргантюа. [Смоделировано Стивом Драско.]
Оставив позади Гаргантюа с ее опасными окрестностями, давайте ненадолго сменим направление: обратимся к Земле и нашей Солнечной системе; к катастрофе на Земле и сверхзадаче сбежать от катастрофы при помощи межзвездного путешествия.
23. Угловой момент - это круговая скорость объекта, умноженная на расстояние от него до Гаргантюа; и это важная величина, так как он остается постоянным по всей длине орбиты объекта, даже если она запутанная.
Комментариев нет :
Отправить комментарий