Понятие "пространство" всегда кажется сложным, особенно в современных теориях типа ОТО. Но можно и на пространство посмотреть иначе.
На рисунке выше кривые линии проведены на ровной поверхности. Представьте, что эти кривые линии и есть то метрическое пространство, которое рассматривает современная наука. Плоские стены расположены под прямыми углами, но мы этого не видим. Так и в реальном пространстве. Метрика кривая, а основа пространства - потенциалы помогут разрушить иллюзию кривизны физического пространства Вселенной.
Поставим два одинаковых вопроса о Вселенной и чёрных дырах:
1. Есть мнение, что Вселенная это чёрная дыра. Соответственно, она ограничена горизонтом событий. Возможно ли добраться до этого горизонта, и что увидит путешественник?
2. Есть мнение, что не только в центре галактики, но и в открытом космосе существуют спокойные чёрные дыры, ограниченные горизонтом событий. Возможно ли добраться до этого горизонта, и что увидит путешественник?
Современные физики знают, что вблизи тяготеющих масс замедляется темп хода процессов и сокращаются пространственные параметры объектов.
Гравитационный потенциал всех массивных объектов отрицателен. Но гравитационный потенциал Вселенной положителен и равен квадрату скорости света в области нашего существования.
Сумма потенциалов Вселенной и гравитирующего тела вблизи него всегда меньше потенциала Вселенной.
На самом горизонте событий эта сумма становится равной нулю.
То есть, при подлёте к горизонту событий чёрной дыры и при подлёте к горизонту событий Вселенной гравитационный потенциал уменьшается.
С точки зрения центра управления полётами в корабле исследователя замедляется ход часов, и сокращаются расстояния.
Для самого исследователя внутри корабля ничего особенного не происходит, если корабль не слишком велик и расстояние до горизонта событий ещё достаточно велико. Представим себе, что гравитационный потенциал чёрной дыры в области присутствия корабля достиг величины 0,51 от среднего в открытом космосе. Сокращение длин при этом составит 0,7. Во столько же раз уменьшатся частоты всех процессов.
Если для внешнего наблюдателя корабль вблизи чёрной дыры находится на орбите, длина которой L=7 млн. км., а период обращения корабля по ней T=700 дней, то космонавт обнаружит, что длина орбиты L/0,7=10 млн. км. и период обращения T/0,7=1000 дней по его часам.
Чем ближе корабль подлетает к чёрной дыре, тем большее расстояние до горизонта событий будет определять исследователь на корабле.
Если гравитационный потенциал чёрной дыры в области присутствия корабля достиг величины 0,99 от среднего в открытом космосе, то каждая тысяча километров в направлении горизонта событий для космонавта превратится в десять тысяч километров, а каждый день в десять дней.
А в области потенциала 0,9999 каждая тысяча километров в направлении горизонта событий для космонавта превратится в сто тысяч километров, а каждый наш день по его часам в сто дней. Вид из лобового иллюминатора всё больше будет походить на открытое пространство космоса, но без видимых объектов. Взгляд в сторону Земли покажет, что и это расстояние возросло в сто раз. Все расстояния вокруг корабля растут и космонавт оказывается отделён от всех ранее видимых объектов всё большим расстоянием. В пределе перед ним бесконечность и за ним бесконечность, и во все стороны от него бесконечность.
А при полёте к «краю» Вселенной?
Как ни странно, всё совершенно аналогично. Чем ближе к горизонту событий Вселенной, тем больше до него расстояние и тем больше расстояния уже пройденные. Для путешественников при измерении в метрах Вселенная бесконечна и не линейна. Реально такие путешествия вряд ли будут когда-нибудь осуществлены. Но теоретическое рассмотрение этих путешествий показывает как Вселенная может быть конечной по массе и безгранична метрически.
Современная физика всегда в основу всех вычислений устанавливает пространственные метрические координаты и шкалу времени, или сразу четырёхмерное пространство-время. Поведение пространства-времени становится сложным, описываемым с помощью тензорного исчисления. Если отказаться от идеи, что пространство безгранично, представит его физическим полем, пусть и сложной структуры, а за координатную базу взять потенциалы, метрика пространства окажется подчинённой процессам, происходящим в нём, описание метрики пространства Вселенной станет более простым и понятным.