Черные и белые дыры: Страница 4

Оглавление статей
Черные и белые дыры
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5

Страница 4 из 5

 

 

 

Вот почему кажется, что сжатие звезды замедляется, когда ее размеры приближаются к гравитационному радиусу. Если бы наблюдатель на коллапсирующей звезде имел большие часы, которые мог бы видеть удаленный наблюдатель, то последнему казалось бы, что часы замедляют ход, и если’ бы он мог их увидеть в момент пересечения гравитационного радиуса, ему показалось бы, что они остановились; первый же наблюдатель не заметил бы в показаниях часов никаких изменений.

Теперь представим себе, что кому-то пришло в голову «прокатиться» в черную дыру на фотонах. Здесь возникают совсем уж необычные условия. Когда человек окажется у поверхности звезды, сжимающейся к гравитационному радиусу, он достигнет гравитационного радиуса за промежуток времени, растянутый до бесконечности. Что же с ним случится?

Торн рассмотрел и эту ситуацию и пришел к выводу, что на различные части тела наблюдателя будут действовать разные гравитационные силы: его ноги, находящиеся у поверхности звезды, будут притягиваться к центру звезды бесконечно возрастающими гравитационными силами, в то время как голова будет двигаться с несколько меньшим, но все нарастающим ускорением. Ясно, что это обусловлено конечными размерами наблюдателя. Как говорит Торн, «различие между ускорениями частей тела (приливные силы) увеличивается все быстрее и наконец становится бесконечно большим (вблизи гравитационного радиуса). Тело наблюдателя не может противостоять таким экстремальным силам и растягивается до бесконечности, когда звезда обращается в точку».

Одновременно с растяжением человек под действием гравитационного поля попадает в область пространства-времени, которая непрерывно уменьшается в объеме. Это можно изобразить с помощью ирисовой Диафрагмы фотообъектива. Когда диафрагма уменьшается, ее края придвигаются к центру и окружность диафрагмы сжимается. При приближении наблюдателя к гравитационному радиусу приливные гравитационные силы, растягивая его в длину, должны одновременно сжимать его поперек. На деле поперечное сжатие оказывается более сильным, чем продольное растяжение, и, следовательно, наблюдатель, достигая гравитационного радиуса, сплющивается до нулевой толщины, но оказывается при этом бесконечно длинным.

Уиллер отмечает, что в черной дыре пространство и время взаимосвязаны неким необычным путем. Для наблюдателя внутри черной дыры направление возрастания времени является направлением уменьшения радиуса. Итак, наблюдатель не имеет больше сил вернуться обратно к поверхности, так же как он не может повернуть назад стрелки часов, отсчитывающих время его жизни. Он не может даже приостановиться в том месте, где оказался. Причина простая, как говорит Уиллер,— ничто не может остановить ход времени.

До сих пор мы рассматривали невращающуюся массивную звезду, которая строго сферична. В этом случае решения уравнений поля сравнительно просты. Однако нужно считаться с реальностью и учитывать, что почти все объекты во Вселенной — звезды, планеты, туманности, галактики — вращаются. Таким образом, решения, не учитывающие вращения, являются лишь первым и далеко не полным приближением. В 1963 г. Керру удалось учесть вращение при решении уравнений поля. Один из полученных им результатов наводил на мысль, что вращающаяся черная дыра может оказаться звеном, связывающим бесконечное число вселенных. Керр показал, что, хотя черная дыра сжимается все больше и больше, совсем не обязательно, чтобы она привела к сингулярности. Суть в том, что в этом случае свойства и характер сингулярности изменяются поразительным образом. При этом возникают такие особенности, которые позволяют надеяться на возможность осуществления космических путешествий как в нашей Вселенной, так и между различными вселенными.

В начале главы мы обсуждали влияние сингулярности на пространство-время и показали, что черная дыра может буквально исчезнуть из нашей Вселенной. Она так сильно искривляет пространство, что как бы отсекает себя от Вселенной. Эта интригующая перспектива путешествий в пределах нашей Вселенной или внутрь другой вселенной вытекает из того факта, что в задаче, решенной Шварцшильдом, фактически имеется два решения. Одно из них связывает черную дыру с нашей Вселенной, другое говорит о том, что черная дыра может перемещаться в другую часть нашей Вселенной или внутрь иной вселенной.

Вернемся к нашему примеру с резиновой пленкой. Пусть непосредственно под первой натянута вторая пленка. Когда черная дыра деформирует верхнюю пленку, то нижняя каким-то загадочным образом также деформируется, зеркально повторяя изменения верхней. Приведем другой пример. Представим себе слегка надутый резиновый шарик, на который нажали пальцем. Другим пальцем надавим на этот шарик с протовоположной стороны. Теперь под один из пальцев положим камешек, и пусть другой палец, нажимающий на шарик с обратной стороны, коснется этого камешка. Вообразим далее, что камешек каким-то таинственным путем прошел сквозь оба слоя растянутой резиновой пленки. Когда мы уберем пальцы, камешек окажется по другую сторону шарика, в точке, диаметрально противоположной той, где он был первоначально. А теперь вообразим, что наш камешек — это черная дыра, и таким способом мы переправили ее в другую часть Вселенной. Если мы возьмем еще шарики, которые: будут изображать другие вселенные, то можем заставить черную дыру путешествовать дальше. Таким образом, воображаемый космический путешественник мог бы использовать черную дыру для передвижения в пространстве и времени нашей Вселенной и даже проникновения в другую вселенную.

« ПредыдущаяСлед. »

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: