Big Crunch: gra, w której czarna dziura zjada Wszechświat
Gra o tym, jak wygrywa grawitacja
BigCrunch
Jesteś czarną dziurą o masie góry. Połykaj wszystko, co mniejsze od ciebie, urośnij o czterdzieści rzędów wielkości i zjedz Wszechświat, zanim zgaśnie jego ostatnia gwiazda.
Gra o grawitacji, uczciwa co do tego, gdzie oszukuje
Big Crunch zaczyna się od pierwotnej czarnej dziury o masie 5×10¹¹ kilogramów — masie góry w promieniu mniejszym niż proton — a kończy, jeśli dobrze pójdzie, po połknięciu około 1,5×10⁵³ kilogramów: każdego atomu zwykłej materii w obserwowalnym Wszechświecie. Po drodze przechodzisz dziewięć poziomów, od gruzu do kosmicznej sieci, a to, co spotykasz na każdym, wynika z prawdziwej masy, jaką akurat masz.
Gra prowadzi katalog 54 prawdziwych obiektów, od planetoidy, którą NASA celowo zepchnęła z kursu, po najcięższe znane czarne dziury — każdy z jego zmierzoną masą i jednym zdaniem o tym, dlaczego warto go znać. Część gry to fizyka, a część to gra. Ta strona mówi, która jest która.
Co jest prawdziwe
- Masa początkowa. 5×10¹¹ kg to mniej więcej masa, przy której czas wyparowania czarnej dziury przez promieniowanie Hawkinga równa się wiekowi Wszechświata. Jeśli pierwotne czarne dziury powstały w Wielkim Wybuchu, te o takiej masie właśnie teraz kończyłyby parowanie.
- Katalog. Masa każdego obiektu to wartość opublikowana albo powszechnie cytowany środek przedziału tam, gdzie szacunki się różnią — wszystko, co ma halo ciemnej materii, ma przedział. Granice poziomów też są prawdziwe: ciała ściągają się w kule przy około 10²⁰ kg, a synteza wodoru wymaga mniej więcej 0,08 masy Słońca.
- Małe czarne dziury parują. Promieniowanie Hawkinga sprawia, że czarna dziura traci masę, a tempo gwałtownie rośnie, im jest mniejsza. Gra zachowuje ten kształt — czują to tylko najmniejsze dziury — ale ogromnie go przyspiesza, więc początek każdej rundy ma zegar.
- Gwiazdy rozwijają się jak nić. Gwiazda, która podejdzie za blisko, zostaje rozciągnięta przez różnicę grawitacji między jej bokami i wyciągnięta w strumień. Astronomowie widzieli około setki takich rozerwań pływowych — każde to rozbłysk w centrum galaktyki.
- Dżety. Żerujące czarne dziury wyrzucają dwa strumienie plazmy o prędkości bliskiej prędkości światła, w przeciwne strony — dlatego dżety w grze zawsze występują parami i znoszą nawzajem swój odrzut.
- Ćwierknięcie zderzenia. Gdy łączą się dwie czarne dziury, fale grawitacyjne rosną w wysokości i sile aż do chwili, gdy stają się jedną: to „ćwierknięcie”, które LIGO usłyszało w 2015 roku. Złapanie rywala je odtwarza.
- Ciemna materia, widoczna po tym, co zagina. Niewidzialne zgęstki, które można znaleźć na późniejszych poziomach, są rysowane tylko jako zniekształcenie światła gwiazd za nimi. Tak naprawdę mapuje się ciemną materię — soczewkowaniem grawitacyjnym, jak w Gromadzie Pocisk.
- Kosmiczny zegar. Runda obejmuje Wszechświat od pierwszych galaktyk do końca ery gwiazd, około 10¹⁴ lat od teraz, gdy dopalą się ostatnie czerwone karły. Zegar jest logarytmiczny, bo nic w historii kosmosu nie jest rozłożone równo.
Co gra nagina
- Twój rozmiar to zasięg, a nie horyzont. Wszystko jest rysowane z rozmiarem proporcjonalnym do pierwiastka sześciennego z masy, żeby planeta i galaktyka zmieściły się na jednym ekranie. Prawdziwy horyzont zdarzeń rośnie proporcjonalnie do masy i jest absurdalnie mały: horyzont Ziemi miałby wielkość szklanej kulki.
- Prawdziwe czarne dziury jedzą niechlujnie. Spadająca materia się rozgrzewa i świeci, a spora jej część zostaje wydmuchana, zamiast wpaść. Gra zalicza ci każdy dotknięty kilogram.
- Większość rywali jest zmyślona. Żadna znana czarna dziura nie jest cięższa niż około 10¹¹ Słońc. Od poziomu galaktyk wzwyż ci, którzy cię gonią, są równie fikcyjni jak ty.
- Prawdziwy Wielki Kolaps to nie czarna dziura. To cała przestrzeń zapadająca się z powrotem w sobie — w Tunerze dzieje się tak, gdy pokrętło gęstości Ω jest ustawione wyraźnie powyżej jedynki. Tu jest wersja, w której to twoja wina.
- Nic tu nie porusza się z właściwą prędkością. Wszechświat trwa dziewięć minut, kometa przelatuje przez ekran w sekundę, a galaktyka obraca się na twoich oczach. Czas jest ściśnięty inaczej na każdej skali, żeby na każdej dało się grać.
Zagraj w dowolny wszechświat
W każdy wszechświat zrobiony w Tunerze da się zagrać. Dziewięć pokręteł staje się fizyką gry: silniejsza grawitacja wydłuża zasięg każdej czarnej dziury, gęstszy wszechświat ma więcej do jedzenia, grudkowatość ściska to w ciaśniejsze skupiska, ciemna energia pod koniec rundy odciąga daleką materię, więcej ciemnej materii ukrywa więcej jedzenia, a gorętsza fizyka jądrowa sprawia, że gwiazdy częściej wybuchają. Otwórz dowolny wszechświat w Tunerze i dopisz do adresu tej strony ?u= z jego kodem.
Jest też wszechświat dnia — jedno albo dwa pokrętła przesunięte daleko od naszych ustawień, takie same dla wszystkich — żeby rundy dało się porównać. W Tunerze większość tych wszechświatów umiera na długo przed tym, zanim byłoby co jeść; gra przycina każde ustawienie do grywalnego, a ekran wyniku mówi, jak według Tunera ten wszechświat naprawdę się kończy.
Big Crunch to gra, nie model. Jej masy i katalog są prawdziwe; prędkości, zasięgi i rywale są dostrojone pod rozgrywkę. Nic w niej nie jest dowodem na żadną odpowiedź na pytanie, dlaczego Wszechświat jest taki, jaki jest.
Pytania
- Czy czarna dziura naprawdę mogłaby zjeść planetę?
- Gdyby przeleciała dość blisko — tak. Choć czarna dziura o masie Ziemi miałaby wielkość szklanej kulki, a planeta spadająca w jej stronę zostałaby raczej rozgrzana, rozszarpana i rozrzucona niż połknięta w całości.
- Czym jest pierwotna czarna dziura?
- Czarną dziurą, która mogła powstać w pierwszej sekundzie po Wielkim Wybuchu z wyjątkowo gęstych obszarów, a nie z zapadającej się gwiazdy. Żadnej nie znaleziono; pozostają kandydatem na część ciemnej materii.
- Czym jest Wielki Kolaps (Big Crunch)?
- Jednym z możliwych końców Wszechświata: przy dostatecznej ilości materii grawitacja zatrzymałaby rozszerzanie i ściągnęła wszystko z powrotem. Pomiary ciemnej energii czynią go mało prawdopodobnym dla naszego Wszechświata, który ma się rozszerzać zawsze.
- Dlaczego małe czarne dziury parują?
- Stephen Hawking pokazał w 1974 roku, że czarne dziury powinny promieniować przez efekty kwantowe przy horyzoncie. Im mniejsza dziura, tym jest gorętsza i tym szybciej się kurczy; czarnej dziurze o masie gwiazdy zajęłoby to nieporównanie dłużej niż wiek Wszechświata.
- Ile jest w obserwowalnym Wszechświecie?
- Ma około 93 miliardów lat świetlnych średnicy i mieści mniej więcej 10⁵³ kilogramów zwykłej materii w setkach miliardów galaktyk. Ta zwykła materia to masa, przy której wygrywasz; ciemna materia dodałaby jeszcze mniej więcej pięć razy tyle.
- Czy potrzebuję konta albo coś pobierać?
- Nie. Gra działa w przeglądarce, rekordy i katalog trzyma tylko na tym urządzeniu, a dźwięk jest syntezowany na bieżąco — nie ma żadnych plików audio.