Выбрать главу

За да разберем какво бихме видели, ако наблюдаваме звезден колапс да образува черна дупка, трябва да си припомним, че в теорията на относителността няма абсолютно време. Всеки наблюдател ще има собствено време. За някой, който е на звездата, времето ще се различава от това за някой на разстояние от нея поради гравитационното поле на звездата. Да предположим, че някой дързък астронавт е на повърхността на колапсираща звезда, колапсира с нея и изпраща ежесекундни сигнали по своя часовник към космическия си кораб, обикалящ около звездата. В някой момент по неговия часовник, да кажем в 11,00, звездата ще се свие под критичния радиус, когато гравитационното поле става толкова силно, че нищо не може да излезе навън от него, и сигналите от астронавта вече няма да достигат до кораба. С наближаването на 11,00 неговите спътници, наблюдаващи от космическия кораб, ще установят, че интервалите между последователните сигнали от астронавта ще стават все по-дълги и по-дълги, но този ефект ще е твърде слаб преди 10,50,50. Те ще трябва да чакат само малко повече от секунда между сигнала от 10,59,58 на астронавта и сигнала, който той изпраща, когато неговият часовник показва 10,59,59, но ще трябва вечно да чакат за сигнала 11,00. За хората на космическия кораб светлинните вълни, излъчени от повърхността на звездата между 10,59,59 и 11,00 по часовника на астронавта, ще се разпростират в един безкраен период от време. Времевият интервал между пристигането на последователните вълни до кораба ще става все по-голям и по-голям, така че светлината от звездата ще изглежда все по-червена и все по-слаба. Накрая звездата ще стане толкова слабичка, че вече няма да може да се вижда от космическия кораб: всичко, което би останало, е само черна дупка в пространството. Звездата обаче ще продължи да упражнява същата гравитационна сила върху космическия кораб, който би продължил да обикаля около черната дупка.

inv_fig61.png

Сценарият обаче не е съвсем реалистичен поради следната трудност. Колкото по-далеч сте от звездата, толкова по-слаба става гравитацията, така че гравитационната сила върху краката на дръзкия ни астронавт винаги ще бъде по-голяма от силата върху главата му. Тази разлика между силите ще разпъне нашия астронавт като макарон или ще го разкъса, преди звездата да се е свила до критичния радиус, при който се образува хоризонтът на събитията! Ние смятаме обаче, че съществуват много по-големи обекти във Вселената, като например централните области на галактиките, които също могат да претърпят гравитационен колапс и да образуват черни дупки; на някои от тях астронавтът няма да бъде разкъсан, преди да се е образувала черната дупка. Фактически той няма да почувства нищо особено, когато достигне критичния радиус, и може да премине точката, от която няма връщане назад, без да забележи. Но само за няколко часа, докато областта продължава да колапсира, разликата между гравитационните сили върху главата и краката му ще стане толкова голяма, че пак ще го разкъса.

Съвместната ни работа с Роджър Пенроуз в периода между 1965 и 1970 г. показа, че според общата теория на относителността трябва да съществува сингулярност с безкрайна плътност и безкрайна кривина на пространство-времето в черната дупка. Това е нещо като Големия взрив в началото на времето, но в случая ще бъде край на времето за колапсиращото тяло и астронавта. В тази сингулярност научните закони и нашите възможности да предскажем бъдещето се провалят. Но всеки наблюдател извън черната дупка остава незасегнат от провалянето на предсказуемостта, тъй като нито светлината, нито какъвто и да било друг сигнал от сингулярността ще могат да стигнат до него. Този забележителен факт накара Роджър Пенроуз да предложи хипотезата за космическата цензура, която е нещо като парафразата „Бог ненавижда гола сингулярност“. С други думи, сингулярностите в резултат на гравитационен колапс настъпват само в места като черните дупки, където са благоприличие скрити от външен поглед чрез хоризонта на събития. Точно казано, това е известно като хипотезата за слаба космическа цензура: тя защитава наблюдателите, останали извън черната дупка, от последиците от провалянето на предсказуемостта, което настъпва в сингулярността, но съвсем не помага на бедния нещастен астронавт, който пада в дупката.