Космические рубежи теории относительности

3: Между внутренним и внешним горизонтами событий. При удалении корабля от чёрной дыры после отскока в поле зрения космонавта, смотрящего наружу из (кормового) иллюминатора, появляются Вселенные 6 и 4. Область света из Вселенной 5, наблюдаемая через носовой иллюминатор (направленный внутрь), становится всё меньше и меньше.

И: У внешнего горизонта событий. Ни у внешнего горизонта событий, ни выше его до космонавтов не может доходить свет из Вселенных 4 или 6. Изображение Вселенной 5, от которой они удаляются, продолжает уменьшаться в размерах.

К: Прямо над внешним горизонтом событий. Пройдя вверх сквозь внешний горизонт событий, космонавты могут видеть Вселенную 7 в середине кормового (направленного наружу) иллюминатора. Вселенная -5 становится всё меньше и меньше.

Л: Далеко от чёрной дыры. Когда чёрная дыра осталась далеко позади, Вселенная 7 занимает всё поле зрения кормового (направленного наружу) иллюминатора. Вид в сторону чёрной дыры такой же, какой может наблюдать чужой астроном, обитающий на некой планете во Вселенной 7.

Опустившись под внутренний горизонт событий, космонавты могут видеть свет из Вселенной 5. Как до, так и после момента отскока Вселенная 5 видна в центре поля зрения носового иллюминатора. Нужно помнить, что как до отскока, так и после носовой иллюминатор направлен на сингулярность. Аналогично кормовой иллюминатор всё время смотрит во внешнюю Вселенную (на пути туда - во Вселенную 3, а на обратном пути - во Вселенную 7). Поэтому пара снимков, сделанных близ момента отскока (рис. 12.27,Е), будет правильно отражать картину как непосредственно до, так и сразу после этого момента.

Удаляясь на обратном пути из чёрной дыры от сингулярности, космонавты видят, как область, занятая светом из Вселенной 5, продолжает увеличиваться в размерах. Из пары снимков, сделанных на внутреннем горизонте событий (рис. 12.27,Ж) видно, что Вселенная 5 занимает почти всё поле зрения носового иллюминатора, направленного к сингулярности.

Когда космонавты поднимаются сквозь внутренний горизонт событий, они начинают видеть Вселенную 6. Кроме того, к ним попадает и, отраженный свет из Вселенной 4. Он отражается от сингулярности, ограничивающей Вселенную 6, что можно выяснить, исследуя мировые линии типичных лучей света на диаграмме Пенроуза (рис. 12.24). Пара снимков, сделанных между двумя горизонтами (рис. 12.27,3), показывает также, что космонавты снова видят захваченный свет. И наконец, поскольку они уходят всё дальше и дальше от Вселенной 5, её изображение теперь становится всё меньше и меньше.

Исследуя на диаграмме Пенроуза (рис. 12.24) мировые линии типичных лучей света, можно увидеть, что на внешнем горизонте событий до космонавтов не может доходить свет из Вселенной 4 или 6. Поэтому, как только космонавты достигают внешнего горизонта событий, эти две Вселенные пропадают из виду. Как видно на паре снимков, сделанных в этой точке (рис. 12.27,И), захваченный свет заполняет середину поля зрения кормового иллюминатора (направленного во внешнюю Вселенную). Отметим также, что Вселенная 5, от которой космонавты удаляются, стала казаться ещё меньше.

Вылетев за внешний горизонт событий, космонавты оказываются во Вселенной 7, в которой их путешествие завершается. Поэтому Вселенная 7 появляется в центре поля зрения внешнего (кормового) иллюминатора, как это видно на паре снимков, сделанных сразу над внешним горизонтом событий (рис. 12.27,К). По мере того как космонавты удаляются от чёрной дыры, Вселенная 7 занимает всё больше и больше места в иллюминаторе. При этом изображение Вселенной 5 продолжает уменьшаться в размерах, как и изображение нашей Вселенной (Вселенной 3). Поэтому на очень большом расстоянии от чёрной дыры Вселенная 7 заполняет полностью весь внешний (кормовой) иллюминатор. Свет из Вселенных 3 и 5 сохраняется лишь в крохотном кружке в центре внутреннего (носового) иллюминатора. На паре снимков, сделанных в конце путешествия (рис. 12.27, Л), будет наблюдаться та же картина, которую видит «чужой» астроном, живущий во Вселенной 7.

В заключение необходимо отметить, что приведенные здесь пары снимков, сделанных как космонавтами-смертниками, так и участниками «прыжка с отскоком», неполно характеризуют картину полётов. Чтобы не усложнять чрезмерно эти схемы, мы даже не пытались изобразить те многообразные и сложные искажения вида звёзд и галактик, которые должны были наблюдать космонавты. Кроме того, мы не стали характеризовать и те разнообразные и сложные явления красного и фиолетового смещения, с которыми при этом столкнулись бы космонавты. Однако в одной из следующих глав мы увидим, что существование на горизонтах событий весьма сильного фиолетового смещения света влечёт за собой важные и глубокие последствия.

13 НАБЛЮДЕНИЯ ЧЁРНЫХ ДЫР