Постинг во все соц сети одной кнопкой

Забыли пароль?




Время истекает: планета Миллер из фильма «Интерстеллар»

Раздел Космос
Дата публикации: 25/06/2021
Просмотров: 117
#интерстеллар #планета_миллер #космос #астрономия #физика #наука


Время истекает: планета Миллер из фильма «Интерстеллар»

Прежде чем говорить о загадочной планете Миллер, которую нам показали в фильме «Интерстеллар», стоит немного сказать и о времени. Время – феномен относительный. Порой мы совсем его не замечаем. Согласно Теории относительности Эйнштейна, оно везде течёт по-разному. Так, на околосветовых скоростях время замедляется, а если бы мы и вовсе смогли разогнаться до скорости света (хотя, в теории это под силу лишь фотонам), то для нас – путешественников время бы и вовсе остановилось. Оно также замедляется вблизи массивных объектов. Например, если вы будете жить у подножия горы, а ваш друг на её вершине, то вы будете стареть медленнее, чем ваш приятель, потому что, хотя Земля и не такой массивный объект, как чёрная дыра, но все же ваша разница в возрасте составит доли секунд.

Любителям называть Теорию относительности «шарлатанством» расскажу достаточно простой пример, подтверждающий, что это всё не сказки: спутники GPS находятся на удалении около 20 200 км от поверхности Земли. Ход часов на GPS спутниках быстрее на приблизительно 40 мкс в день, чем ход ваших часов на Земле. И эта разница учитывается при расчетах ваших GPS координат. Если бы разница не учитывалась, то координаты были бы с погрешностью. Конечно, если вы катаетесь на велосипеде с навигатором, который отслеживает и записывает маршрут, это не будет весомой разницей, но для объектов, движущихся с более высокой скоростью, например, для кораблей и автомобилей, разница уже будет не совсем приятной.

Почему же время замедляется вблизи массивных объектов? Чем массивнее тело, тем больше становится кривизна пространства-времени, соответственно, путь, который должен пройти свет, станет длиннее. Поскольку скорость света всегда одинаковая, то придётся больше времени потратить на прохождение длинного пути, что и означает замедление времени. Итак, что же было на вымышленной планете Миллер? Насколько правдиво нам всё показали?

Блуждающие волны

Согласно сюжету, Земля умирала, превращаясь в глобальную пылевую пустыню, аналогичную Марсу. Чтобы спасти людей, учёные пытались найти мир, пригодный для жизни, и главное – то, что мы ищем, пожалуй, в первую очередь, - это вода в жидком состоянии, и такая планета была найдена – это планета Миллер. НАСА отправило туда через червоточину 12 посадочных капсул, в каждой из которых находился ученый для изучения этого мира. Миллер был выбран именно как будущий дом для землян.

А дальше начинается самое интересное: корабль учёной Лоры Миллер, оценившей этот мир как пригодный для жизни, примерно через час (по местному времени, а не по земному) после своего прибытия вместе с ней самой накрыла гигантская волна, в результате чего посадочная капсула впоследствии была уничтожена. Предполагалось, что и Лора Миллер погибла всего за несколько минут до прибытия "Эндьюранса" из-за замедления времени. Когда Купер, Амелия, Дойл и КЕЙС приземлились, они обнаружили обломки модуля Лоры. Астронавты очень торопятся, ведь время на Миллере течёт крайне медленно, а на Земле несутся годы: каждая минута дорога, ведь любое промедление может привести к тому, что на Земле уже будет некого спасать!

А планета просто поражает воображение: она вся покрыта глобальным океаном, который будет примерно по колено взрослому человеку, но из-за непосредственной близости чёрной дыры Гаргантюа приливные волны поднимаются здесь на сотни метров в высоту и сметают всё на своём пути. Не встречая препятствий, они постоянно здесь разгуливают, только успевай от них спасаться!

С волнами нам показали вполне правдоподобную картину. На Земле всем известно явление приливов и отливов. Они зависят от гравитационных сил Луны и Солнца, однако приливообразующая сила Луны в 2,17 раз больше приливообразующей силы Солнца, поэтому характеристики прилива в основном зависят от взаимного положения Луны и Земли. Сила гравитации Луны, конечно же, не сравнится с гравитацией чёрной дыры, но даже её хватает на то, чтобы «держать под контролем» все воды Мирового земного океана. Луна притягивает воду под собой, образуя, таким образом, «бугор», и в этой и противоположной областях наблюдается прилив. Если Солнце, Земля и Луна находятся на одной линии (то есть, в Новолуние), то приливы особенно сильны.

Когда Земля была молодой, Луна была значительно ближе к ней, чем сейчас, и приливные волны были в разы сильнее и выше. Учёные, кстати, полагают, что именно так морские организмы и вышли на сушу – они были выброшены океаном на поверхность, и им приходилось выживать в новых условиях. Из-за близости планеты Миллер к Гаргантюа огромная гравитация черной дыры заставляет планету сотрясаться массивными приливными волнами высотой до 1, 5 км. На Миллере нет никаких признаков суши, которой, возможно, не существует вовсе из-за огромного количества воды на планете.

Мы часто слышим расхожую фразу: «Где вода, там и жизнь!», но астрофизик Кип Торн на примере планеты Миллер наглядно показал нам, что это не всегда работает. Лора Миллер, взяв пробы, выяснила, что планета стерильная. Океан был описан как запах дистиллированной воды, вылитой на горячие камни - минеральный запах, но не как соленая вода. Кроме этого, неглубокий стерильный глобальный океан не мог бы поддерживать среду, способную укрывать развитую жизнь, а уж тем более – целую цивилизацию. Да, есть вода, углеводороды, звёздный свет, однако в этой воде практически нет нужных минералов, которые могли бы поддерживать хотя бы примитивные формы жизни. Возможно, когда-нибудь этот океан «подсохнет», обнажив сушу: планета Миллер может быть очень молодой, она просто не существовала достаточно долго для развития жизни, и у неё ещё всё впереди.

Время может растягиваться и сжиматься, но не может повернуться вспять

Купер предупреждает своих товарищей: «Пошли! 7 лет за 1 час! Не забывайте это!» Семь лет пройдёт на Земле, а на Миллере всего час – выглядит фантастически, но это реально. Вспомним начало статьи: вблизи массивных объектов время замедляется из-за искривления пространственно-временной ткани. Тот, кто захочет быть моложе, может попытаться выжить на Миллере.

Почему планету не «съела» Гаргантюа?

Да, отличный вопрос, ведь Миллер так близко к чёрной дыре, а, как мы знаем, чёрные дыры поедают всё, что встретится им на пути! Кип Торн и здесь всё интересно рассчитал. Астрофизик позаботился о том, чтобы Гаргантюа была быстро вращающейся черной дырой. Её скорость вращения означает, что прямо за горизонтом событий Гаргантюа существует единственная очень стабильная орбита. Кроме этого, планета Миллер для внешних наблюдателей обращается вокруг Гаргантюа каждые 1,7 часа. На планете Миллер это означает, что планета обращается вокруг Гаргантюа десять раз в секунду, что превышает скорость света. Но поскольку вращение от Гаргантюа заставило пространство вращаться вокруг него подобно ветру, Миллер не движется быстрее света относительно своего пространства, поскольку законы физики говорят, что вы не можете двигаться быстрее света относительно пространства, но само пространство не ограничено пределом скорости. Таким образом, перемещение быстрее света возможно за счет изгиба и скручивания пространства. Замедление времени на Миллере из-за гравитационных сил Гаргантюа было бы равносильно движению планеты через пустое пространство со скоростью примерно 99,99999998% скорости света.

Вот такой интересный мир! Пусть и фантастический, но с точки зрения науки всё выглядит очень даже реально. И сколько их таких, уникальных и удивительных миров, на самом деле скрывающихся от нас на просторах Вселенной?



Источник: перейти ...

Всегда будь в курсе, подпишись на наш Telegram





Поделиться, сохранить: