Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей

Часть времени не помещается. Область вблизи горизонта – площадка для серии необычных фокусов. Нам понадобится путешественник – наблюдатель, готовый с некоторого удаления туда прыгнуть. Перед началом своего путешествия, еще находясь далеко от черной дыры, он включает часы. Одновременно с ним это делает и персонал, который собирается бросить его в сторону черной дыры. В момент включения все часы показывают 0 (нуль), и это общее время для всех вовлеченных сторон. Но по мере того как путешественник удаляется от «базы», его представления о времени начинают отличаться от представлений о времени всех провожающих. Вклад в относительное замедление времени вносят и скорость, и гравитация, но, в отличие от опыта Хафеле и Китинга с часами на пассажирских сиденьях, здесь увеличение скорости происходит вместе с попаданием в область все более сильной гравитации. Происходящее дальше я попробую описать в рамках оптической иллюзии или, если угодно, «фотошопного» эффекта. Высокое здание довольно странным образом скособочено с одной стороны (рис. 6.24): пол на втором этаже не весь горизонтальный, а делается наклонным и опускается до уровня улицы; пол третьего этажа тоже наклонно спускается на землю, скажем, на расстоянии метра от того, где уткнулся в нее пол второго этажа. Пол четвертого этажа сходит к поверхности еще через полметра; следующего этажа – еще через четверть метра и так далее: все этажи подходят к поверхности и при этом теснятся все плотнее. Прогуливающийся вдоль этой постройки прохожий отмечает, что прошел мимо пола второго этажа; затем третьего и так далее. Довольно скоро он перестает считать пересекаемые им этажи, потому что слишком много их попадает в один сантиметр его пути, а потом и в один миллиметр и так далее. Даже не прибавляя шага, прогуливающийся наблюдатель довольно скоро минует их все. Да, и я забыл сразу сказать, что этажей в здании больше, чем любое число, которое вы можете назвать.

Рис. 6.24. Наблюдатель, идущий вдоль скособоченного здания

Этот неоднозначный образец городской архитектуры – в математическом смысле относительно приемлемая аналогия: если пытаться как-то геометрически представить себе искривленное пространство-время в окрестности черной дыры, то нечто похожее и получается, но только, как всегда в таких случаях, направление вверх – это ось времени. Архитектура – «застывшая музыка» – сейчас показывает нам застывшее время. Этажи с номерами 1, 2, 3, … в недеформированной части здания – это моменты времени 1, 2, 3, … на стартовой площадке, а каждый этаж, взятый целиком, – это все то, что происходит одновременно по мнению находящихся там, на старте. «Листы одновременности» искривляются в искривленном пространстве-времени. Путешественник, летящий через пространство к черной дыре, быстро пересекает листы одновременности, отвечающие будущим моментам времени по часам своих бывших товарищей. Если, скажем, сразу после пересечения листа 1000 он вдруг вспомнит про сверхмощный двигатель, все-таки положенный в рюкзак, и захочет повернуть обратно, то вернется он не раньше – а в действительности заметно позже – момента 1000 по часам своих заново обретенных друзей. Но если не вспомнит, то, пролетев определенное расстояние в пространстве – до горизонта, – он пересечет все моменты будущего времени для своих друзей.

Приближение к горизонту исчерпывает время далеких наблюдателей

А если он все-таки захочет вернуться после пересечения горизонта? Возвращаться некуда. Времени, в которое можно было бы вернуться, для него не осталось. Друзья определенно стали бывшими; и не только они, но и все, что случится с внешней Вселенной в их будущем, остается – уже осталось – в прошлом путешественника, который пересек горизонт. Собственно говоря, это один из способов объяснить, почему вернуться нельзя – потому что для возвращения требуется не космический корабль, а машина времени.

Под горизонтом пространство и время меняются ролями