Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

Например, если в сердцевине квазара только что родилась черная дыра с массой 10 миллиардов солнечных масс, и в нее начал падать астронавт всего через несколько часов после ее рождения, он будет разорван на части бешено осциллирующими приливными БХЛ-силами. Однако второй астронавт, который подождет день-другой и только затем нырнет внутрь, встретится с гораздо более мягко осциллирующими приливными силами. Приливное растяжение и сжатие все еще будут достаточно большими и убьют второго астронавта. Но поскольку они более мягкие, чем накануне, второй астронавт проживет дольше и успеет до своей смерти ближе подойти к сингулярности. Третий астронавт, который благоразумно подождет со своим путешествием несколько лет, встретит еще более «благодушный» прием. В соответствии с расчетами Израэля, Пуассона и Ори, приливные силы, окружающие сингулярность, станут к этому времени такими «ручными», что астронавт вряд ли вообще почувствует их. Он выживет почти неповрежденным и доберется до самого края вероятностной квантово-гравитационной сингулярности. Только на краю этой сингулярности, когда он столкнется лицом к лицу с законами квантовой гравитации, он погибнет. И мы даже до конца не узнаем, погибнет ли он, поскольку мы все еще не понимаем законы квантовой гравитации и их следствия.

Это старение внутренних приливных сил черной дыры не является неумолимым. При падении вещества и излучения (или астронавтов) в черную дыру они будут подпитывать приливные силы, как брошенный льву лакомый кусочек мяса подпитывает хищника. Осциллирующие возле сингулярности растяжение и сжатие при подпитке станут на некоторое время сильнее, а затем вновь успокоятся.

***

В конце 1950-х и даже еще в начале 1960-х годов Джон Уилер мечтал о том, что люди однажды смогут проникнуть в сингулярность и увидеть воочию, как работают законы квантовой гравитации; проникнуть туда не только с помощью математики и моделирования на компьютере, но и с помощью реальных физических наблюдений и экспериментов. Оппенгеймер и Снайдер разбили вдребезги эту надежду (глава 6). Они обнаружили, что вокруг коллапсирующей звезды образуется горизонт событий, который скрывает сингулярность от внешнего наблюдателя. Если мы всегда остаемся снаружи горизонта, то почувствовать сингулярность нет никакой возможности. А если мы нырнем под горизонт событий громадной старой черной дыры и проживем достаточно долго для того, чтобы встретиться лицом к лицу с квантово-гравитационной сингулярностью, то не будет существовать способа сообщить об этой встрече на Землю. Наше сообщение не выйдет за пределы черной дыры. Горизонт событий его не выпустит.

Хотя Уилер уже давно отказался от своей мечты и теперь, наоборот, яростно пропагандирует точку зрения, что сингулярности «пощупать» невозможно, ниоткуда не следует, что он прав. Можно себе представить, что в результате весьма несферического звездного коллапса образуется голая сингулярность, т. е. сингулярность, не окруженная горизонтом событий, которую, следовательно, можно наблюдать и осязать из внешней Вселенной, даже с Земли.

В конце 1960-х годов Роджер Пенроуз интенсивно искал математическим путем пример коллапса, в результате которого рождается голая сингулярность. Его поиски оказались напрасными. Как только в его уравнениях возникала сингулярность в результате коллапса, вокруг нее тут же появлялся горизонт событий. Пенроуза это не удивляло. В конце концов, если должна была образоваться голая сингулярность, разумно было ожидать, что непосредственно перед ее образованием из ее окрестностей может излучаться свет; а если свет может покидать ее пределы, то это может делать и вещество, схлопывающееся в сингулярность. Если же вещество может покидать окрестности сингулярности, то его огромное внутреннее давление обязательно заставит его это сделать, в результате чего направление взрыва изменится на противоположное, в принципе препятствуя образованию сингулярности. Так получалось. Но математические преобразования Пенроуза, и не только его, не могли с уверенностью доказать эту точку зрения.

В 1969 г. Пенроуз, убежденный в том, что голые сингулярности появиться не могут, но не способный доказать это, предложил следующую догадку — гипотезу космической цензуры. Никакой коллапсирующий объект никогда не может создать голую сингулярность; если сингулярность образуется, она должна быть окружена горизонтом событий, так что мы во внешней Вселенной не сможем ее увидеть.