Стыдно за прошлое? Сотрите его в этой чёрной дыре!

Рубрика «Загадки (чёрной) дыры» продолжается: в 2018 году команда математиков рассчитала, что некоторые черные дыры в расширяющейся Вселенной могут стирать не только пространство, но и время. Точнее, даже не стирать, а превращать прошлое и будущее в одно бесконечное мгновение. Ничего не понятно? Давайте разбираться:

Начнём издалека: по словам учёных, во Вселенной существуют места, где законы физики перестают работать — например, рядом с чёрными дырами. Физики до сих пор теоретизируют, что происходит около них: продолжают ли работать законы традиционной физики? Что происходит со временем? Работает ли принцип космической цензуры?

За решение этих фундаментальных вопросов взялись физик Питер Хинц (университет Беркли, Калифорния) и его команда. Они изучали так называемые чёрные дыры Рейсснера-Нордстрёма-де Ситтера — теоретически, такие черные дыры имеют барьер, называемый горизонтом Коши.

После прохождения горизонта событий тело точно так же начнет неотвратимо падать в направлении центральной сингулярности, но с одним важным отличием. На пути к центральной сингулярности тело пересечет второй горизонт событий и окажется во внутренней области черной дыры [...], — Сергей Парновский, «Как работает Вселенная».

За горизонтом Коши нет причин и следствий, а время и пространство плавно размазываются в бесконечное мгновение. Сторонники принципа сильной космической цензуры утверждают, что эти горизонты будут уничтожены сингулярностью при малейшем отклонении в гравитационном притяжении коллапсирующей звезды.

По их мнению, научному сообществу следует исключить горизонты Коши как явление в пользу моделей сильной космической цензуры. Но исследование 2018 года показывает, что эти два явления технически могут продолжать сосуществовать даже при таких возмущениях. Обоснование этого вывода довольно сложное, вот его краткая версия:

Благодаря своему заряду, черные дыры Рейсснера-Нордстрема-де Ситтера уже имеют небольшой внутренний толчок, противостоящий чудовищному притяжению гравитации, тонко противодействуя эффектам искривления времени и пространства. Между тем, расширяющаяся Вселенная, подобная нашей, устанавливает временные и энергетические ограничения на изгиб физики вокруг сингулярности.

Сочетание этих двух эффектов даёт нам одновременно всепоглощающую сингулярность и бесконечное мгновение за линией невозврата. В этой странной зоне объекты будут как вне пространства, так и вне времени — но, в отличие от других чёрных дыр, они не будут разбиты на частицы:

Размышляем о кошке Шредингера: мы знаем, что можем назначить вероятности того, что кошка жива и мертва. Но если бы кошка упала внутрь горизонта Коши, мы не смогли бы даже вычислить эти вероятности, - рассказывает Кардозу Эдвину Картлиджу на сайте physicsworld.com.