Факультет

Студентам

Посетителям

Что видит падающий наблюдатель

Итак, с точки зрения наблюдателя, находящегося вдали от черной дыры, частица, попав в гравитационное поле такой дыры и прокрутившись некоторое время по сжимающейся спирали, постепенно покраснеет и потемнеет, а затем исчезнет из глаз.

Долгое время думали, что на расстоянии от центра, равном гравитационному радиусу, в пространстве происходит что-то необычное, что существует некая сфера Шварцшильда (с радиусом, равным гравитационному радиусу), которая непроницаемым образом разделяет все пространство.

Попытались выяснить, что же будет происходить с наблюдателем, который падает на шварцшильдовскую сферу: ударится он обо что-то или нет? Оказалось, что с таким наблюдателем в этом смысле ничего особенного не произойдет, на своем пути он никакой сферы не почувствует и по своим часам за конечное время долетит до центра. Если его скорость была направлена строго по радиусу, он даже не будет описывать спирали.

С таким наблюдателем, правда, будут происходить более серьезные события, которые делают такое путешествие невозможным. Прежде всего гравитационные поля создают мощные приливные силы, которые будут вытягивать его в длину по радиусу и сжимать поперек. Но если бы он уцелел, то увидел бы странные вещи, посмотрев на мир, который он оставляет. По мере того как ускорение наблюдателя увеличивается, свет, который он раньше видел приходящим со всех сторон, начнет меркнуть, и светлым будет оставаться лишь конус за его спиной, в котором, как в оптическом приборе, будут собираться, изгибаясь, лучи света, несущие информацию об оставленном им мире. Этот конус будет все больше и больше сжиматься, пока не исчезнет совсем в тот момент, когда наблюдатель достигнет центра. У наблюдателя возникает «горизонт», который, постепенно сжимаясь, изолирует его от внешнего мира. В мире падающего наблюдателя все тела и свет падают на центр, вокруг него не будет ничего летящего наружу. Далеко в своем небе он оставляет за горизонтом (шварцшильдовской сферой) свой старый мир.

Наблюдателя ждет и еще одна неприятность. Он лишен возможности послать о себе какую-либо весть обратно, так как ни один луч света не может выйти из-за шварцшильдовской сферы наружу. Таким образом, хотя в тех местах, где проходит шварцшильдовская сфера и нет никаких непроницаемых стенок, для падающего наблюдателя уход за эту сферу означает безвозвратное исчезновение. Никаким способом он не сможет больше сообщить о своем существовании. Геометрия в этом месте оказывается очень запутанной. Не все части пространства оказываются связанными друг с другом, и покоящийся наблюдатель должен знать, что за его бесконечностью лежит целый мир, который также бесконечен, но только с точки зрения падающего наблюдателя. Каждый наблюдатель видит свой собственный мир, но рассказать об этом друг другу они не могут.

В Солнечной системе ничего похожего не происходит. Гравитационный радиус Солнца очень мал по сравнению с его размерами, шварцшильдовская сфера находится глубоко в его недрах. Но все это приобретает актуальное значение для черных дыр, если они существуют.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: