Американський фізик Роберт Шеррер з Університету Вандербільта підрахував шкоду, яку отримає людина у випадку, якщо якимось чином її тіло “протаранить” маленька чорна діра.

Як виявилось, пошкодження від чорної діри вагою в 100 млрд тонн можуть бути меншими за ті, що принесе куля калібру 0,22. Найбільші втрати в цьому випадку принесе саме вибухова хвиля.

Чорні діри з масами, меншими за зоряні, є одним з можливих пояснень темної матерії — речовини, відповідальної за надлишкову гравітацію, яку ми бачимо по всьому Всесвіту. Ці так звані первісні чорні діри могли утворитися лише в один спосіб: через надмірну щільність в ранньому Всесвіті в перші моменти Великого вибуху.

Слід зазначити, що ці кандидати на роль темної матерії не провідні — вчені вважають, що умови для їх появи були б доволі рідкісними, навіть за умови турбулентності, яка панувала у Всесвіті на той час. Якщо такі чорні діри й існують, то їх внесок незначний. Але вони можливі й ця можливість, природно, викликає питання, на кшталт того, що виникло в Шеррера.

Фізик порахував, що мінімальна маса, необхідна для того, щоб первісна чорна діра завдала значної шкоди під час проходження через людське тіло, становить 140 квадрильйонів грамів — близько 140 мільярдів метричних тонн, або приблизно в 7 разів важче за астероїд Тоутатіс. За такої маси чорна діра буде крихітною, з діаметром ШварцшильдаПростими словами: це мінімальний діаметр, при якому будь-що стає чорною дірою. в 0,4 пікометра. Для порівняння: діаметр атома водню складає  близько 106 пікометрів.

Таким чином, каже Шеррер, крихітна чорна діра пройде через ваше тіло зі швидкістю близько 200 кілометрів за секунду і не буде сильно взаємодіяти з тканинами навколо. Однак ця швидкість суттєво перевищує швидкість звуку в сухому повітрі і надзвуковий удар, що генерується слідом за чорною дірою, розірве плоть жертви, як надзвуковий удар від кулі калібру 0,22.

Утім це не єдиний спосіб, у який чорна діра достатньої маси може завдати потенційної шкоди людині. Чорні діри чинять гравітаційне тяжіння на об’єкти, які достатньо наближаються, хоча розподіляється воно не рівномірно. Частина, що знаходитиметься ближче до чорної діри притягуватиметься сильніше — це призводить до появи градієнта, який ми називаємо припливною силою. Вона розтягує та розриває об’єкти на частини в процесі, відомому як “спагетіфікація”.

Але є один нюанс: сили, що утримують вашу плоть та атоми, які її складають, сильніші за гравітацію в цих масштабах. Простий приклад — ви існуєте вже певний час на планеті масою в 6 секстильйонів метричних тонн і не розпадаєтесь.

Аби припливні сили первісної чорної діри могли серйозно пошкодити ваше тіло, вона повинна мати масу щонайменше 7 квінтильйонів грамів або 7 трильйонів метричних тонн, що приблизно відповідає масі астероїда Ірида. Лише на цьому мінімальному порозі гравітація чорної діри буде достатньо потужною, щоб “перетворити вас на спагеті” — в іншому випадку надзвуковий слід, ймовірно, вже завдасть достатньої шкоди сам по собі.

Шеррер зрештою заспокоює нас: враховуючи рідкість цих чорних дір (якщо вони взагалі існують), то частота їх зіткнення з людиною дорівнює приблизно разу на квінтильйон років, що в багато разів більше за нинішній вік Всесвіту, який становить 13,8 мільярда років.

За матеріалами дослідження Роберта Шеррера, опублікованого в International Journal of Modern Physics D, та статті, що адаптує його, в Science Alert. 

Від зміни орбіт до знищення планет: що буде, якщо чорна діра з’явиться в Сонячній системі