На границе темной дыры
На границе темной дыры
Одна из наибольших проблем состояла в том, чтоб узнать, что происходит снутри темной дыры в реальном случае, а не в некий идеализированной ситуации. Чем отличается случай реальный от идеализированного? К идеализации теоретики прибегают для того, чтоб упростить уравнения, которые они решают. К примеру, подразумевали, что сжимается совершенно сферическая без мельчайший отклонений от шаровой формы звезда. Для таковой идеализированной задачки уравнения неизмеримо проще, чем в общем случае. Их удалось решить и изучить “внутренность” возникающей сферической темной дыры. Но даже после получения решения потребовались десятилетия, чтоб физики совсем поняли структуру этой “внутренности”.
А в реальности звезда никогда не может быть совершенно сферической. В процессе сжатия отличия от сферичности нарастают. Что будет в данном случае? Прямые способы решения уравнении тут посодействовать не могли. Общих решений уравнений нет. Для получения ответа потребовалось истинное математическое остроумие.
Когда знакомишься с подобного рода работами, всегда остается загадкой: как можно додуматься до настолько необыкновенного пути решения вопроса? Прекрасно об этом произнес открыватель законов планетных движений И. Кеплер: “Пути, которыми люди попадают в сущность небесных явлений, представляются мне практически настолько же необычными, как и сами эти явления”.
1-ый фуррор был достигнут английским теоретиком Р. Пенроузом. Он показал, что при сжатии реального неосферического тела снутри образовавшейся темной дыры безизбежно появляется сингулярность, другими словами область с нескончаемыми приливными силами тяготения.
Невозможность избежать появления сингулярности снутри темной дыры, как показал Р. Пенроуз, следует, по существу, из факта невозможности начертить на бумаге карту всей сферической Земли так, чтоб все точки, близкие на поверхности Земли, были близки и на карте. Мы знаем, что на единой карте мира мыс Дежнева, к примеру, и Аляска нередко изображаются на обратных концах карты, а в реальности они рядом. Вот к этому отлично знакомому факту Р. Пенроуз остроумно и свел подтверждение.
Но непременно ли все тела, упавшие в реальную черную дыру, свалятся и в сингулярность? Много теоретиков пробовало разобраться в этом. Мы начинали решать эту делему совместно с А. Дорошкевичем посреди 70-х годов, потом работали над ней с юным физиком А. Старобинским и южноамериканскими теоретиками. Сейчас этот вопрос в главном исчерпан — удалось обосновать, что падение в сингулярность безизбежно.
Напомним снова, что о всех событиях, протекающих снутри темной дыры, наблюдающий, оставшийся вне ее, знает, так сказать, только на теоретическом уровне. Он не может получить о их никаких сведений, никаких сигналов из-под горизонта темной дыры. Ах так поэтично гласит об этом известный индийский физик, живущий в США, лауреат Нобелевской премии С. Чандрасекхар: “Исследуя явления, связанные с горизонтами событий и невыполнимостью передавать через их информацию, я нередко повторял про себя сказку о природе, которую слышал в Индии лет 50 вспять. Притча эта называлась “Не потерялась, а просто пропала” и повествовала о личинках стрекоз, живущих на деньке пруда.
Их повсевременно истязала одна загадка: что происходит с ними, когда, став взрослыми, они подымаются к поверхности пруда, проходят через нее и исчезают, чтоб больше никогда не возвратиться? Любая личинка, ставшая взрослой и готовящаяся подняться наверх, непременно обещает возвратиться и поведать оставшимся понизу подругам о том, что все-таки происходит наверху. Ведь только так получится подтвердить либо опровергнуть слухи, всераспространенные лягушкой: как будто личинка, пересекающая поверхность пруда и оказавшаяся по другую сторону обычного мира, преобразуется в необычное существо с длинноватым тонким телом и сверкающими крыльями. Но, выйдя из воды, личинка преобразуется в стрекозу, которая, как досадно бы это не звучало, не может просочиться под поверхность пруда, сколько бы она ни пробовала и вроде бы длительно ни парила над его зеркальной поверхностью. И в летописи, которую ведут личинки, нет ни одной строчки о личинке, которая возвратилась бы и поведала, что все-таки происходит с теми, которые пересекали границу их мира. И притча оканчивается жалобой:
«Неуж-то ни одна из нас, хотя бы из жалости к тем, кого мы бросили понизу, не возвратится и не раскроет секрет?”