Я подозреваю, что данный вопрос может возникнуть из-за просмотра диаграмм, которые пытаются визуально показать, как общая теория относительности приводит к искривлению пространства-времени вокруг массивных объектов.
На этой картинке можно увидеть, как массивный объект (такой, как звезда) искажает структуру пространства-времени (представленную сеткой). Оно явно имеет «дно» и не прорывается сквозь сетку.
С другой стороны воронка черной дыры выглядит как воронка без дна, поскольку математически черные дыры - это точки с массой, но без объема, что означает, что они обладают бесконечной плотностью и, следовательно, пространство-время там имеет бесконечную кривизну.
Но в обоих картинках есть ключевая проблема.
Лучшее объяснение, которое я нашел, взято из публикации - Исследование черных дыр: введение в общую теорию относительности Эдвина Ф. Тейлора и Джона Уилера. В ней авторы объясняют, что такие фигуры, называемые диаграммами вложения, предназначены для представления сложной геометрии искривленного пространства в ограниченной трехмерной евклидовой перспективе, напечатанной на странице. «Но плоская евклидова геометрия - это не геометрия искривленного пространства», - пишут они. «Поэтому мы ожидаем, что диаграммы вложения некоторым образом искажают искривленное пространство.»
Как они расположены? Вертикальный аспект диаграмм не является реальным измерением пространства-времени. Понятие глубины было искусственно добавлено к диаграмме, чтобы помочь читателю наглядно представить, как гравитация влияет на пространство-время. Пространство-время - это не плоская двумерная сетка; просто необходимо было нарисовать ее таким образом на странице.
Итак, черная дыра не является воронкообразным объектом, находящимся в космосе и всасывающим материю только в одном направлении. Помимо того, что диаграмма вложения является искусственным представлением, она также пытается показать, что происходит внутри горизонта событий черной дыры, точки невозврата.
Настоящие черные дыры окружены сферическим горизонтом событий, внутри которого гравитация становится доминирующей силой, и происходят странные вещи, нарушающие наши законы физики. Но за пределами горизонта событий Вселенная действует довольно обычно.
Итак, вы можете представить черную дыру издалека в виде сферы (например, как показано в фильме "Интерстеллар"). И ваш космический корабль действительно может пролететь над черной дырой, под ней или вокруг нее любым выбранным им способом — до тех пор, пока он не подойдет слишком близко!
