С момента появления общей теории относительности считалось, что, если очень массивная звезда исчерпает топливо, она рухнет под собственной тяжестью. Гравитация сожмёт её до точки бесконечной плотности — сингулярности, а вокруг образуется горизонт событий – граница, за которую не вырывается даже свет.
Пенроуз и Хокинг в 1960-х доказали, что такой финал неизбежен. С тех пор мы называем эти объекты чёрными дырами и считаем их обычной частью Вселенной. Однако за шесть десятилетий накопились вопросы, на которые нет чётких ответов, особенно когда дело касается квантовых эффектов и внутренней структуры.
Математика как ловушка восприятия
В чем загвоздка теорем Пенроуза-Хокинга? Они говорят о неизбежности коллапса в идеализированной модели, где процесс продолжается бесконечно. То есть, коллапс, сингулярность, горизонт… - всё это будет, когда-то, через бесконечное время для внешнего наблюдателя.
В реальности мы видим только начальные стадии сжатия, а полное формирование горизонта событий требует времени, растянутого на вечность из-за гравитационного замедления. Для нас, как наблюдателей, звезда ещё не пересекла границу горизонта — она «застряла» в миллиметрах от него, и этот процесс никогда не закончится.
Физики десятилетиями интерпретировали наблюдения как доказательство существования чёрных дыр здесь и сейчас, но такая интерпретация выходит за рамки математики, становясь метафизическим допущением. Настоящая чёрная дыра (с готовым горизонтом и сингулярностью внутри) появится только в бесконечном будущем. А сейчас её просто нет.
Новая парадигма от канадского физика
Даррил Джанзен переосмысливает эту фундаментальную ошибку. Его подход подчеркивает, что общая теория относительности не утверждает наличие чёрных дыр в наблюдаемой Вселенной — она лишь предвещает их появление в недостижимой перспективе. Всё это время мы путали предсказание на бесконечное времени с реальностью сегодняшнего дня. Вселенной всего 13,8 миллиарда лет — этого слишком мало, чтобы хоть одна чёрная дыра успела полностью сформироваться.
Кроме того, на самых малых масштабах вступает в игру квантовая гравитация, и она не даёт материи сжаться до бесконечности. Коллапс тормозится чуть раньше, и вместо чёрной дыры получается сверхплотный объект с конечной плотностью и без настоящего горизонта.
Импликации для внутренней структуры
Если принять взгляд Джанзена, чёрные дыры теряют свою классическую форму. Вместо сингулярности в центре — область с конечной плотностью, где квантовая механика смягчает гравитационный крах. Горизонт событий превращается в видимую границу, но не абсолютный барьер: фотоны и частицы могут «застревать» у поверхности, создавая иллюзию черноты. Это объясняет парадоксы, вроде потери информации при испарении Хокинга, где чёрная дыра медленно тает, испуская излучение.
В новой модели информация сохраняется в компактном ядре, избегая конфликта с квантовой теорией. Такие объекты лучше согласуются с термодинамикой: энтропия связана не с площадью горизонта, а с поверхностными свойствами, делая чёрные дыры похожими на обычные термальные системы.
Наблюдения, подтверждающие сомнения
Современные данные подкрепляют эту перспективу. Уже есть наблюдения компактных объектов, чьи свойства укладываются в модель без сингулярностей. Фотографии M87* и Стрельца A* показывают тёмное пятно и светящееся кольцо — это именно то, что должно быть вокруг сверхкомпактного объекта, независимо от того, есть ли за кольцом горизонт или нет.
Гравитационные волны от «слияний чёрных дыр» тоже идеально описываются объектами, которые ещё не успели стать классическими чёрными дырами.
Так что, по Джанзену, настоящих чёрных дыр в классическом смысле — с горизонтом событий и сингулярностью — в наблюдаемой Вселенной, скорее всего, ещё нет и, возможно, никогда не будет. То, что мы называем чёрными дырами, — это «почти чёрные» сверхплотные остатки звёзд, которые выглядят и ведут себя почти как настоящие, но технически ещё не пересекли точку невозврата. И они должны когда-то стать настоящими. Теоретически.