Як побачити динозаврів та мамонтів за допомогою чорної дірки та телескопа
Якщо не можна, але дуже хочеться, то можна.
Чи можна побачити справжніх живих динозаврів чи мамонтів? Звісно ні, скаже кожен. Але якщо добре подумати, то, в принципі, є варіанти :). На даному етапі розвитку технологій це практично недосяжно, але теоретично можливо.
Отже, як побачити минуле? Для цього потрібно зловити світло від Землі, яке було викривлене чорною діркою на 180 градусів. Відстань до чорної дірки у світлових роках має дорівнювати половині кількості років, на які потрібно побачити минуле. Тобто. якщо хочеться побачити динозаврів, 100 млн років тому, то відстань до чорної діри має бути 50 млн світлових років. Тоді світло дійде до чорної діри за 50 млн років і 50 млн років йтиме назад до Землі. Сумарна затримка світлового сигналу складе 100 млн. років.
На цій картинці з Вікіпедії показана одна з можливих траєкторій світла поблизу чорної діри (зелені та червоні лінії, це можливі траєкторії світлового променя поблизу чорної діри, показаної сірим).
Наприклад, фотон може облітати чорну дірку так, змінюючи свою траєкторію на 180 градусів
Або навіть так, відхиляючись на 220 градусів
Виглядає як цікава теорія, а як на практиці? Спробуємо відповісти на практичні питання:
- Чи є чорні діри?
- Який потрібен телескоп, щоб побачити динозаврів з роздільною здатністю, наприклад, 1 см?
Відповідні чорні діри
Якщо відкрити статтю Вікіпедії "Кандидати в чорні дірки", то можна знайти пару чорних дір. Одна в центрі нашої Галактики (Відстань 26000 світлових років) Стрілець А* і друга в галактиці М60, вона Messier 60 і NGC 4649 (60 млн. світлових років). Стрілець А* дозволить нампобачити мамонтів та неандертальців – 52000 років тому, а М60 динозаврів – 120 млн. років тому.
Який же потрібний телескоп
Відповідні чорні діри знайдені, залишилося розрахувати та побудувати телескоп, у який можна все це побачити. Кожен телескоп має граничну роздільну здатність, яка визначається діаметром об'єктива. Якщо виконати точний розрахунок, який має бути діаметр телескопа. щоб можна було розглянути мамонта з роздільною здатністю 10 см з відстані 52000 світлових років, то отримуємо число 1.67 * 10e + 12 км (16,7 трлн кілометрів) або 1.67 трильйона кілометрів. Для динозаврів з відстанню 120 млн. світлових років виходить приблизно в 2000 разів більше — 3.85*10e+15 км (38,5 трлн кілометрів) або 3,85 тис. трильйонів кілометрів. Щоб простіше уявити ці числа, порівняємо їх із діаметром орбіти Нептуна. Для мамонтів потрібен телескоп діаметром 186 орбіт Нептуна, для динозаврів 428 000 орбіт Нептуна. Виглядає забагато та абсолютно не реалістично. Але наука не стоїть на місці, останні дослідження в квантовій механіці говорять про те, що можливе подолання дифракційної межі для телескопа за допомогою квантово заплутаних (entangled) фотонів або квантового посилення світла за аналогією з лазером. Ось кілька посилань на статті з цієї теми:
Отже, цілком можливо через 50-100 років за допомогою подібних технологій ми зможемо побачити справжніх динозаврів. А прослухати радіопередачі, які транслювалися 50 років тому, можливо вийде і за допомогою сучасних радіотелескопів. Але це вже окрема історія.
Інші технічні труднощі
Імовірно, при викривленні світла чорною дірою зображення буде дуже спотворене, як наприклад на цій фотографії
де лінія посмішки – це спотворене гравітацією зображення.
Можливо його вдасться відновити з допомогою постобробки, і може бути немає. Щоб вирішити цю проблему, можна використовувати не чорну дірку, а звичайні зірки, такі як Сонце. Наприклад, Сонце відхиляє світло приблизно на 1 кутову секунду. Щоб відхилити світло на 180 градусів, знадобиться 648 тисяч сонців. У нашій Галактиці (Чумацький Шлях) міститься 200-400 млрд. зірок, що цілком достатньо для цього завдання :)