Больше чем физика 3. В колодце чёрной дыры
На всё готов я, всё я испытаю:
В твоем «ничто» я всё найти мечтаю
(Гёте «Фауст»)
Стивен Хокинг – один из последних великих учёных в истории. По-крайней мере, он один из последних, кто внёс в науку что-то существенно новое. Хокинг – человек сложной судьбы, ещё в молодости болезнь парализовала ему ноги, потом он потерял возможность говорить.
Но, тем не менее, это не помешало ему заниматься наукой и сделать множество интересных открытий. Одним из направлений, которое изучал Хокинг, были чёрные дыры.
Чёрные дыры – это загадочные космические объекты, которые невозможно увидеть ни в оптический, ни в радиотелескоп. Их вообще никак невозможно обнаружить, можно только вычислить по косвенным признакам. Чёрными они называются потому, что сила притяжения в них настолько высокая, что вырваться из их притяжения не может даже луч света. Чёрные дыры всё поглощают, что попадает в их поле тяготения, и ничего не выпускают наружу.
Поскольку физика имеет дело только с наблюдаемыми фактами, а чёрные дыры по определению являются ненаблюдаемыми, то их изучение уже выходит за рамки физики. Тем не менее, чёрные дыры взаимодействуют с наблюдаемой материей, и это взаимодействие является наблюдаемым.
Собственно физика изучает не сами чёрные дыры, а их взаимодействие с другими телами. Это взаимодействие уже как-то минимально изучено, астрономы нашли некоторое количество подозрительных объектов, и наблюдают за тем, что вокруг этих объектов происходит. Обнаружено несколько звёзд, вещество из которых интенсивно перетекает в тёмное место. Есть достаточно оснований полагать, что в этих местах находятся чёрные дыры, которые безвозвратно поглощают звёздное вещество. И сам этот процесс поглощения можно изучать, а вот, что происходит с веществом уже в самой чёрной дыре, это науке неизвестно.
Почему наука не может заглянуть внутрь чёрной дыры? Потому что все те процессы, которые происходят в чёрной дыре, лежат за горизонтом событий. А за горизонтом событий, как мы помним, происходят события невозможные. Получается, что чёрная дыра – это окно из возможного в невозможное. То, что происходит снаружи чёрной дыры, это возможные события, которые мы можем наблюдать. Мы можем наблюдать, как вещество из звезды устремляется к чёрной дыре, можем наблюдать, как сама звезда проваливается в чёрную дыру. А вот, что с веществом происходит потом, после того, как оно провалится в чёрную дыру, мы наблюдать уже не можем, оно для нас лежит за гранью возможного.
Мы можем только строить догадки.
И вот одну из таких догадок высказал Стивен Хокинг. Расчёты показывают, что при приближении к границе чёрной дыры не только притяжение растёт до бесконечности, но и ход времени замедляется до полной остановки. По расчётам, на границе чёрной дыры время останавливается, все процессы прекращаются.
Если совершить воображаемое путешествие в чёрную дыру, то со стороны будет казаться, что путешественник приближается к чёрной дыре всё медленнее и медленнее, и по мере приближения сплющивается и как бы растворяется в темноте. Но самого момента пересечения границы чёрной дыры мы, наблюдая за ним, не увидим. Нам будет казаться, что он погружается в чёрную дыру бесконечно долго. А, между тем, сам такой путешественник, по расчётам, должен проскочить границу чёрной дыры, ничего не заметив. Но вот, что с ним произойдёт внутри чёрной дыры (если каким-то чудом его не раздавит бесконечным притяжением), об этом расчёты умалчивают.
Так вот, возвращаясь к Хокингу. Что он предположил, в связи с этим? Во-первых, он предположил, что чёрная дыра не такая уж и чёрная, и, может, случайным образом, выбрасывать из себя некоторое излучение. Во-вторых, он предположил, что в космосе могут существовать такие чёрные дыры, у которых есть два входа. Такие чёрные дыры похожи на туннель, соединяющий разные точки пространства.
Хокинг назвал эти объекты червоточинами, или кротовыми норами. Нырнув в такую кротовую нору в одной точке Вселенной, мы можем вынырнуть из неё в другой, сколь угодно далёкой. Мало того, вынырнуть из кротовой норы мы можем раньше, чем нырнули в неё, поскольку время в таких объектах может течь в обратном направлении.
У Маршака есть стишок:
Сегодня пущена ракета
Летит она быстрее света
И в цель прибудет в шесть утра
Вчера.
То есть, открывается теоретическая (пока только теоретическая) возможность совершать путешествия не только в пространстве, но и во времени. Но о времени надо говорить отдельно.