Как выжить в черной дыре и попасть в другую вселенную

Физики утверждают: выбраться из черной дыры теоретически возможно. Новая статья в журнале Classical and Quantum Gravity рассказывает о том, что происходит с физическими объектами, например, человеком или космическим кораблем, в центре черной дыры.

Ранее «Футурист» писал о том, что происходит с объектами в черной дыре. Но наука не стоит на месте: группа ученых-физиков описала новый сценарий того, что могло бы произойти со стулом, ученым и космическим кораблем при попадании в кротовую нору в центре черной дыры. Статья опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity.

«Мы сделали это для того, чтобы пересмотреть фундаментальный вопрос о связи гравитации и базовой структуры пространства-времени,» — сказал член команды исследователей Диего Рубьера-Гарсиа из университета Лиссабона в Португалии. «С практической точки зрения, мы отбросили одно предположение, исходящее из теории относительности, но нет никаких причин считать теорию априори всеобъемлющей».

Согласно теории относительности Эйнштейна, в центре черной дыры находится сингулярность, в которой сила гравитации максимальна, а пространство и время просто «заканчиваются». Если объект приближается к горизонту событий черной дыры (т.е. ее гравитационному радиусу), он будет с одной стороны раздавлен, а с другой растянут вследствие высокого градиента силы притяжения чёрной дыры.

Физики годами выдвигали предположения насчет сингулярности в центре черной дыры, ведь пока ее существование не подтверждено опытным путем, теоретически возможны множества вариантов. В этом году ученые Кембриджского университета уже выдвигали предположение, что сингулярность не обязательно должна находится в центре черной дыры – во вселенных с пятью и более измерениями вполне может существовать «голая» сингулярность, не связанная с горизонтом событий.

По сути, если «голая» сингулярность существует, то теория относительности окажется ошибочной, что перевернет все с ног на голову и заставит отказаться от нее как от теории, объясняющей устройство Вселенной, утверждали ученые команды в январе этого года.

Однако это не первый случай, когда теория Эйнштейна ставится под сомнение. Стивен Хокинг годами спорил с теорией относительности из-за ее противоречия с квантовой механикой – проблема, получившая название информационного парадокса.

Таким образом, если отказаться от предположения о непоколебимости теории Эйнштейна, новое исследование группы ученых во главе с Рубьера-Гарсией выдвигает вполне возможную теорию – если убрать сингулярность из центра черной дыры, вместо нее мы получим кротовую нору ограниченных размеров.

Далее они предположили, что бы могло произойти со стулом, ученым или космическим кораблем в кротовой норе.

Они смоделировали эти объекты (называемые «наблюдателями») как совокупность точек, соединенных с помощью физических или химических связей, которые удерживают эти точки вместе, в то время как объект движется по геодезической линии – кривой в пространстве-времени, по которой следует объект в свободном падении.

«Каждая частица объекта следует по геодезической линии, определенной гравитационным полем, — говорит Рубьера-Гарсия. — Каждая геодезическая линия испытывает немного отличающуюся гравитационную силу, но все взаимодействия между составляющими тела тем не менее могут его поддерживать».

Исследователи продемонстрировали это на примере того, что время, проведенное световым лучом в пути между двумя частями тела, всегда конечно. Это означает, что любые конечные силы могут противостоять влиянию гравитационного поля вблизи и внутри кротовой норы на физическое тело, проходящее по ней.

Поэтому, несмотря на то, что согласно теории относительности, объект, приблизившийся к черной дыре, будет раздавлен в одном направлении и бесконечно растянут в другом, мы можем предположить, что центром черной дыры является кротовая нора с ограниченным радиусом, а значит объект будет раздавлен только до размером этой норы. Таким образом, по мнению группы ученых, объект может пройти сквозь кротовую нору в потенциально другую вселенную будучи сжатым лишь до размеров кротовой норы, что не исключает его технической целостности.

«Для теоретической физики повреждение наблюдателей (объектов) является допустимым (можно даже назвать это частью работы), однако недопустимо абсолютное разрушение,» — объясняют в работе Рубьера-Гарсиа и его коллеги.

Конечно, пока мы фактически не изучим черные дыры, все эти рассуждения остаются гипотетическими. Однако, это определенно новый взгляд на черные дыры, в отличие от уже привычного восприятия их как уничтожающих любую материю ловушек.

Как сказал по поводу решения информационного парадокса на конференции в августе 2015 Стивен Хокинг:

«Главная идея этой лекции в том, что черные дыры не такие черные, как их изображают. Они не вечные тюрьмы, какими мы их когда-то представляли… Если вы вдруг попадете в черную дыру, не отчаивайтесь. Оттуда есть выход».