Так что же такое чёрная дыра?

Сатурн Солнце галактика Андромеды чёрная дыра

Возле чёрной дыры видно то,
что за ней

Свет искривляется... Почему мы так уверены в этом?

Солнце: тоже искривляет свет

Вперёд, в чёрную дыру!
Подлетаем
NASA / J. Schnittman, B. Powell
Горизонт прямо под нами
NASA / J. Schnittman, B. Powell
И ничего не происходит
Ни стенки. Ни щелчка. Ни вспышки. Ты бы вообще не понял, что уже внутри
Мы уже внутри
Вся Вселенная снаружи — теперь только сверху.
Внизу — темнота
NASA / J. Schnittman, B. Powell
Обратно нельзя
Не «трудно улететь». Все дороги теперь ведут в центр — и для тебя, и для света, и для чего угодно
сколько времени осталось
чёрная дыра в центре нашей Галактики≈ минута
M87*, первая сфотографированная≈ сутки
самые большие из известныхоколо двух недель
Чем больше дыра, тем дольше падать. Больше ничего сделать нельзя — только лететь
Спагеттификация
Это не шутка.
Это настоящий термин из научных статей
Stiller Beobachter, CC BY 2.0
The little robot, black holes, and spaghettification
Gentle spaghettification in effective LQG dust collapse
Спагеттификация
Откуда мы знаем что всё так работает?
Stiller Beobachter, CC BY 2.0
отлив
прилив
Одна и та же гавань, один и тот же день
Ноги падают быстрее головы
чёрная дыраголова за секундуноги за ту же секунду
Так это выглядит со звездой
Настоящее событие: в 2019 году поймали, как чёрная дыра растянула и разорвала целую звезду
ESO / M. Kornmesser (AT2019qiz)
Что в центре — не знает никто
Формулы дают там бесконечность. А бесконечность в физике всегда значит одно: теория кончилась
Нужна теория, которой пока нет
Гравитация и квантовая механика вместе. Одна из главных нерешённых задач физики — прямо сейчас, а не сто лет назад
Это не рисунок. Это снимок
M87*, 2019. Первое изображение чёрной дыры в истории
EHT Collaboration
А это — наша
Sgr A*, 2022. Та самая, внутрь которой мы только что падали
EHT Collaboration
Красиво?
EHT Collaboration
Это симуляция
NASA / J. Schnittman
Дальше картинок нет
По-настоящему нет. Никто не знает, как это выглядит
Всё, что нарисовано про «внутри»,
нарисовали художники
NASA's Goddard Space Flight Center / STAG Research Centre
LIGO / Caltech / MIT / INFN
Красота бывает не только у живой природы
Она бывает и у физического мира. Наверное, поэтому чёрные дыры десятилетиями вдохновляют художников, музыкантов, писателей
1979 год
Компьютер посчитал, но рисовать не умел. Физик нанёс тысячи точек тушью от руки — где ярче, там гуще
Jean-Pierre Luminet, CC BY-SA 4.0
Тот же человек, 1982
Jean-Pierre Luminet, CC BY-SA 4.0
А это уже целиком фантазия художника
Nicolle R. Fuller / NSF, CC BY 4.0
Люди рисуют, лепят, поют
про то, чего никто никогда не видел
Уже больше ста лет подряд
Художники пришли сюда раньше физиков
Декабрь 1915-го. Эйнштейн только-только дописал уравнения, из которых потом выведут чёрные дыры, — а в Петрограде уже висело вот это
Казимир Малевич, «Чёрный квадрат», 1915. ГТГ
1979-й — тот же год, что и рисунок тушью
Пока физик наносил точки на бумагу, Голливуд рисовал чёрную дыру вот так
«The Black Hole», Walt Disney Productions, 1979 — киноплакат
А эта чёрная дыра — настоящая яма
Два с половиной метра вглубь, изнутри выкрашена так, что дна не видно. В 2018-м посетитель решил, что это круг, нарисованный на полу, и шагнул внутрь
Anish Kapoor, «Descent into Limbo», 1992. Фото: Filipe Braga / Fundação de Serralves
А эту чёрную дыру слышно
Чёрные раструбы гудят — и каждый звук выдувает огромный мыльный пузырь, который улетает и лопается неизвестно где
Thom Kubli, «Black Hole Horizon», 2012–2016
А это просто стена дома в Калифорнии
В центре — чёрная дыра, из неё бьют струи; вокруг — женщины-астрофизики, которые её изучают. Стену расписывали местные жители
Amanda Phingbodhipakkiya, «Horizon Light», 2021, Сан-Карлос
Чёрная дыра глазами художника
ESO / M. Kornmesser
Дальше не знает никто.
Дальше — только то,
что придумаешь ты
Всё, что нарисовано про внутренность чёрной дыры, нарисовал человек. Теперь твоя очередь.
Вот мы и добрались!
От Земли до чёрной дыры.
занятие 1
GPS в твоём телефоне работает благодаря чёрным дырам
Чтобы точно знать, где ты, нужны маяки, которые не двигаются. Самые неподвижные маяки во Вселенной — далёкие чёрные дыры.
занятие 2
Светит не дыра — светит то, что в неё падает
Падая, вещество разгоняется и раскаляется. Ничто во Вселенной не превращает вещество в свет так эффективно — поэтому одна чёрная дыра ярче миллиардов звёзд.
занятие 3
Возле чёрной дыры видно то, что за ней
Свет летит не по прямой, а по кривой, потому что искривлено само пространство. Это посчитано, а не нарисовано.
занятие 4
Дальше не знает никто.
Дальше — только то,
что придумаешь ты
Всё, что нарисовано про внутренность чёрной дыры, нарисовал человек. Теперь твоя очередь.