Pamiętajcie, w opowieści braci Strugackich „Chrząszcz w mrowisku” jest mowa o locie unikalnego statku kosmicznego „Ciemność” wewnątrz czarnej dziury EN 200056 … Jeśli kiedyś ludzkość zacznie próbować przeprowadzić taki eksperyment, jakie będą jego rezultaty?
Załóżmy, że otwór, który ma zostać przebity, jest statyczny i dlatego nie wykręca otaczającej przestrzeni (Strugaccy nie wspominają, czy otwór miał moment obrotowy). W tym przypadku granica dziury (inaczej horyzont zdarzeń) jest właściwą kulą. Statek kosmiczny po wejściu w tę kulę jest skazany na wpadnięcie w środek otworu i żadne manewry nie mogą temu zapobiec. Nieruchome obiekty wewnątrz takiej dziury nie mogą istnieć, a najmniejszy ruch nieuchronnie doprowadzi do jej środka, do punktu osobliwości, w pobliżu którego siła grawitacji dąży do nieskończoności. Przestrzeń wewnątrz dziury zachowuje się jak czas - ruchy do tyłu są tam niemożliwe (zasada ta dotyczy nie tylko ciał materialnych, ale także kwantów światła). Nie ma sensu wskakiwać do takiej dziuryponieważ statek zwiadowczy nie będzie w stanie przesyłać stamtąd żadnych informacji, a po zbliżeniu się do punktu osobliwości zostanie rozerwany przez siły pływowe.
Bączek kosmiczny
Dużo ciekawiej wygląda sytuacja wewnątrz wirującej dziury. Faktem jest, że ma dwie różne granice zewnętrzne: horyzont zdarzeń i limit statyczny. Granica statyczna to granica obszaru, w którym żadne ciało nie może już być w spoczynku względem odległego obserwatora, ale musi obracać się wokół czarnej dziury, aby nie spaść. W przypadku nierotującego otworu horyzont zdarzeń i granica statyczności pokrywają się, natomiast w przypadku otworu obrotowego stykają się one tylko na biegunach (nie są one kuliste, ale spłaszczone wzdłuż osi obrotu otworu). Lecąc przez wnękę (ergosferę) leżącą między nimi, kapitan „Ciemności” wciąż może zawrócić i wrócić do naszego Wszechświata.
Film promocyjny:
Wnętrze otworu
Co się stanie, jeśli „Ciemność” zanurzy się w dziurze? Po przekroczeniu horyzontu zdarzeń statek kosmiczny zostanie najpierw wciągnięty w niekontrolowany sposób do wewnątrz, jak to się dzieje w przypadku wpadnięcia do dziury o zerowym pędzie. Oznacza to, że tuż pod horyzontem zdarzeń znajduje się ta sama „czasopodobna” przestrzeń, jak w nieobrotowej dziurze, ale teraz nie dochodzi do jej środka. Od wewnątrz ta przestrzeń jest ograniczona drugim horyzontem i zawiera zwykłą przestrzeń (choć mocno zakrzywioną), w której możliwy jest ruch w różnych kierunkach.
Jednak tutaj potrzebna jest ostrożność. W tym obszarze, a dokładniej w jego płaszczyźnie równikowej, istnieje strefa, w której krzywizna przestrzeni, a zatem grawitacja dąży do nieskończoności, jest osobliwością. Ale w tym przypadku nie jest to punkt, jak w przypadku nieobrotowego otworu, a zamknięty pierścień. Nie warto się do niego zbliżać - znowu z powodu katastrofalnych sił pływowych. Niemniej jednak statek kosmiczny może wejść na trajektorię, która na zawsze pozostawi go wewnątrz drugiego horyzontu, zapobiegając spadnięciu na pierścieniową osobliwość. Ale statek nigdy nie przekroczy tego horyzontu i nie powróci do przestrzeni „podobnej do czasu”.
Lecimy prosto
Załóżmy, że „Ciemność” przelatuje „nad„ osobliwością”w„ północnym regionie”wewnętrznej przestrzeni. Kapitan może skierować statek na południe, okrążając osobliwość lub przelatując przez otwór w pierścieniu osobliwości. Obie trasy są możliwe, ale prowadzą do różnych przestrzeni bez jednego wspólnego punktu! Ruch ronda pozostawi statek wewnątrz drugiego horyzontu tej samej dziury. Skok przez pierścień obiecuje znacznie więcej - statek może wejść na trajektorię, która przecina oba horyzonty i przenosi go w normalną przestrzeń poza dziurą. To prawda, że będzie to przestrzeń innego Wszechświata - negatywna.
Ponieważ nieważkie statki kosmiczne prawdopodobnie nie pojawią się w odległej przyszłości, odważni astronauci najprawdopodobniej nie zrobią nic dobrego. Istnieją powody, by sądzić, że zaraz po przekroczeniu przez statek zewnętrznego horyzontu zaczną się „uderzenia” wewnętrznej geometrii dziury, które zamienią się w źródło potężnego promieniowania grawitacyjnego. Konwulsje grawitacyjne nieodwracalnie zniszczą dotychczasową symetrię przestrzeni wewnątrz dziur, co całkowicie wykluczy możliwość przebicia się do innego Wszechświata.
Alexey Levin