ТРАНСПОРТИРОВКА ЧЕРНЫХ ДЫР

Из нашего предыдущего рассказа ясно, что в природе вероятно, есть массивные черные дыры звездного происхождения, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик и, возможно также, черные мини-дыры ранней Вселенной. В будущем все эти черные дыры могут использоваться как источник энергии.

Принципы использования черных дыр могут быть разными. Например, можно представить себе достаточное число черных мини-дыр на орбитах вокруг Земли. Они будут излучать квантовым образом. Если масса каждой черной дыры то каждая из них излучает Но как вывести черную дыру на орбиту вокруг Земли? Как вообще транспортировать черные дыры? Это ведь не обыкновенное тело. У черной дыры нет материальной поверхности. Ее нельзя зацепить канатом и отбуксировать в нужное место. К черной дыре не приделаешь реактивный двигатель, чтобы с его помощью перемещать черную дыру. Наконец, черную дыру не заключишь в какой-нибудь контейнер. Действительно, вспомним, что при массе, равной массе горы, размер ее см. Она бутдет свободно проходить через любые преграды, свободно будет прошивать насквозь даже земной шар.

Как же можно все-таки заставить черную дыру двигаться в нужном направлении, увеличивать и уменьшать скорость этого движения по нашему желанию? Чем можно воздействовать на черную дыру?

Прежде всего, конечно, это поле тяготения. Черная дыра подвластна действию тяготения точно так же, как и любой вид физической материи. Она падает в этом поле с тем же ускорением свободного падения, что и любые другие тела. Тяготение искривляет ее траекторию движения. Ясно поэтому, что простейший способ заставить черную дыру начать двигаться в нужном направлении — это использование поля тяготения.

Можно поступить, например, следующим способом (рис. 13). Подведем к черной дыре достаточно массивное тело, скажем, астероид с массой, большей массы черной дыры. Сделать это можно с помощью установленных на нем реактивных двигателей. Черная дыра начнет падать в поле тяготения астероида в направлении к его центру масс. Подождем некоторое время,

Рис. 13. Черная дыра ускоряется тяготением астероида

Рис. 14. Черная дыра на орбите вокруг астероида

пока черная дыра приобретет достаточную скорость движения в направлении астероида, после чего астероид можно увести подальше в пространство, а черная дыра продолжит свой полет по инерции с приобретенной скоростью. Конечно, при сравнительно скромной массе и реальных размерах астероида сообщаемое его полем ускорение будет невелико. Невелика может быть и при? обретенная черной дырой скорость. Максимальное ее значение равно второй космической скорости на поверхности астероида. Так, астероид размером в 100 раз меньше Земли может разогнать черную дыру до скорости около 104 см/с. Можно, однако, усовершенствовать этот способ. Надо заставить работать двигатели ракет, установленных на астероиде, и придать ему ускорение в сторону, противоположную черной дыре, и такое же. по величине, с которым черная дыра падает к астероиду. В этом случае система астероид черная дыра может хотя и медленно, но неограниченно ускоряться.

Подобным же образом можно тормозить движение черной дыры, подводя астероид к ней с противоположной стороны, а также изменять направление движения. Если черная дыра выведена на орбиту вокруг Земли, то, подводя к ней с той или иной стороны массивные тела, можно корректировать ее орбиту полем тяготений этих тел.

Некоторым изменением предложенного выше

Рис. 15. Черная дыра ускоряется ракетой, висящей в ее поле тяготения

Рис. 16. Ускорение черной дыры направленным пучком излучения

способа транспортировки черных дыр является следующий.

Подведем к черной дыре массивный астероид и так организуем его маневр, чтобы он, подлетев к черной дыре с некоторым прицельным параметром, уменьшил свою скорость и тем самым заставил черную дыру выйти на круговую орбиту вокруг него (рис. 14). После этого астероид можно медленно разгонять с помощью установленных на нем реактивных двигателей. Если разгон достаточно плавный, то черная дыра будет следовать за астероидом, кружа вокруг него по орбите. Для осуществления этого процесса необходимо, чтобы ускорение астероида было заметно меньше ускорения свободного издения к астероиду на орбите черной дыры.

Рассмотренные нами способы требовали использования достаточно массивных тел. Можно ли обойтись без этого?

Оказывается, можно. Один из таких способов показан на рис. 15. Ракета с работающими двигателями удерживается тем самым от падения к черной дыре. Поток выброшенных газов с большой скоростью проходит мимо черной дыры, и лишь очень малая их часть попадает и нее. В результате вся система ракета черная дыра приобретает импульс в противоположную сторону по сравнению с направлением выброса газов и все больше ускоряется. Чем ближе ракета расположена к черной яыре, тем с большей мощностью должны работать двигатели ракеты, чтобы удержать ее от падения. Значит, тем быстрее будет разгоняться вся система.

На рис. 16 представлен еще один способ придания импульса черной дыре, на сей раз без поля тяготения и действия ракет. Надо облучать черную дыру

Рис. 17. Использование квантового излучения черной дыры для ее передвижения

направленным потоком излучения, так, чтобы это излучение захватывалось черной дырой. Вместе с захваченным излучением черная дыра будет приобретать содержащийся в нем импульс и придет в движение. Образно говоря, черная дыра здесь приходит в движение под действием давления излучения. Не правда ли, удивительная ситуация, когда давление излучения действует на пустоту, точнее, на сгусток тяготения, каким является черная дыра.

Нельзя ли использовать для разгона черной дыры энергию ее собственного квантового излучения? На рис. 17 представлен такой прокет, предложенный советским физиком С. И. Блинниковым.

Суть проекта состоит в следующем. Рассмотрим черную дыру с массой, скажем, в и излучающую На некотором расстоянии от черной дыры находится отражатель, перехватывающий существенную часть излучения черной дыры и посылающий его параллельным пучком в одну сторону. Масса отражателя подбирается достаточно большой, чтобы сила тяготения черной дыры уравновешивала силу давления излучения на отражатель. В этом случае отражатель будет неподвижен относительно черной дыры. Большая часть излучения черной дыры теперь уходит от системы в одну сторону, и сама система черная дыра отражатель разгоняется в противоположную сторону вследствие реактивной отдачи.

Приведем для примера конкретные числа, которые могут характеризовать эффективность такого метода транспортировки.

Пусть, как уже сказано, мы используем черную дыру с массой и излучающую Поместим отражатель на расстоянии от черной дыры. Тогда для равновесия необходимо, чтобы масса отражателя была около т. е. Ускорение, которое приобретает вся система вследствие того, что отражатель

направляет поток излучения в одну сторону, равно . Это, конечно, очень небольшая величина. Но при длительном действии скорость системы может стать заметной. Так, через сто лет после сооружения отражателя система приобретет скорость около 10 см/с.

За миллион лет такая система, непрерывно разгоняясь, пройдет расстояние в световой год. В конце этого движения скорость системы будет около Перемещение не слишком быстрое, но надо помнить, что мы имеем дело с космическими масштабами и со столь удивительными объектами, как черные дыры. Следует также напомнить, что перемешение это не требует никаких дополнительных затрат энергии. В длительных планах развития человечества можно будет предусмотреть перемещение нужного количества черных дыр в нужное место.

Во всех проектах, схемы которых мы приводили, разумеется, мы не касались вопросов устойчивости движения отдельных частей системы, вопросов стабилизации движения и т. д.