Пам’ятаєте, у повісті братів Стругацьких «Жук у мурашнику» згадується про політ унікального зорельота «Тьма» всередину чорної діри ЄП 200056… Якщо коли-небудь людство доросте до спроби здійснити такий експеримент, якими будуть його результати?
Припустимо, що діра, в яку потрібно проникнути, статична і тому не закручує навколишній простір. У цьому випадку межею діри (вона ж горизонт подій) служить правильна сфера. Космічний корабель після входження в цю сферу приречений на падіння в центр діри, і ніякі маневри не в змозі цьому запобігти. Нерухомі об’єкти всередині такої діри існувати не можуть, а найменший рух неминуче спричинить до її центру, до точки сингулярності, поблизу якої сила тяжіння прагне до нескінченності. Простір всередині діри поводиться подібно часу — зворотні рухи там неможливі (це правило поширюється не тільки на матеріальні тіла, але і на кванти світла). Стрибати в таку діру немає сенсу, оскільки зореліт-розвідник не зможе передати звідти ніякої інформації, а при наближенні до точки сингулярності буде розірваний приливними силами.
Космічна дзига
Ситуація всередині діри, що обертається набагато цікавіша. Річ у тім, що у неї дві зовнішні межі не збігаються: горизонт подій і межа статичності. Межа статичності — це межа області, всередині якогї будь-яке тіло вже не може знаходитися в стані спокою відносно віддаленого спостерігача, а повинно обертатися навколо чорної діри, щоб утримуватися від падіння. У необертової діри горизонт подій і межа статичності збігаються, а у обертової стикаються лише на полюсах (вони не сферичні, а сплюснені вздовж осі обертання дірки). При прольоті через лежачу між ними порожнину (ергосферу) капітан «Темряви» ще може повернути назад і повернутися в нашу Всесвіт.
Утроба діри
Що станеться, якщо «Темрява» все-таки пірне в діру? Після перетину горизонту подій зореліт спочатку нестримно потягне вглиб, як це відбувається при падінні у діру з нульовим моментом обертання. Це означає, що безпосередньо під горизонтом подій знаходиться такий же «часоподібний» простір, як і в необертової діри, але тепер воно не досягає центру діри. Зсередини цей простір обмежений другим горизонтом, а в ньому розташований звичайне простір (хоча і сильно викривлений), де можливі переміщення в різних напрямках.
Однак тут необхідна обережність. У цій області, точніше в її екваторіальній площині, є зона, де кривизна простору, а отже, і гравітація прагне до нескінченності, — сингулярність. Але в цьому випадку це не точка, як у випадку необертової діри, а замкнуте кільце. Наближатися до нього не варто — знову-таки через катастрофічні приливні сили. Однак, зореліт може вийти на траєкторію, яка назавжди залишить його всередині другого горизонту, не давши впасти на кільцеву сингулярність. Але корабель вже ніколи не перетне цей горизонт і не повернеться у «часоподібний» простір.
Пролітаючи наскрізь
Припустимо, що «Темрява» летить «над» сингулярністю в «північній області» внутрішнього простору. Капітан може направити корабель на «південь», або обігнувши сингулярність, або пролетівши крізь отвір у кільці сингулярності. Обидва маршруту можливі, але ведуть у різні простору без жодної спільної точки! Обхідний рух залишить корабель всередині другого горизонту все тієї ж діри. А стрибок крізь кільце обіцяє куди більше — зореліт може вийти на траєкторію, яка перетне обидва горизонту і виведе його в нормальний простір за межами діри. Правда, це буде інший простір Всесвіту — негативний.
Чи є у команди «Темряви» реальний шанс не тільки вижити, але і проникнути в іншу світобудову? На жаль, швидше за все, це лише математична ілюзія. Всі наведені сценарії подорожі всередині обертової чорної діри засновані на припущенні, що корабель має нульову масу і тому не збурює своєю присутністю симетрію простору всередині діри. Але навряд чи зорельоти майбутнього будуть невагомими…
Оскільки невагомі зорельоти навряд чи з’являться і у віддаленому майбутньому, відважним космонавтам, швидше за все, нічого хорошого не світить. Є підстави вважати, що негайно по перетині кораблем зовнішнього горизонту почнеться «биття» внутрішньої геометрії діри, які перетворяться на джерело потужного гравітаційного випромінювання. Гравітаційні конвульсії безповоротно зруйнують колишню симетрію простору всередині діри, що повністю виключить можливість прориву в інший Всесвіт.
Натхнення: www.popmech.ru