Научная фантастика часто использует концепцию черных дыр в качестве сюжетного устройства, представляя их как порталы в другие вселенные или как средства перемещения во времени. Но что происходит, когда мы избавляемся от вымысла? Что на самом деле происходит внутри этих ужасающих далеких образований?
Вкратце, черные дыры — это массивные гравитационные ямы, которые искривляют пространство-время из-за своих невероятно плотных центров, или сингулярностей. Когда звезда умирает, она быстро коллапсирует внутрь. По мере коллапса звезда взрывается, превращаясь в сверхновую — катастрофический выброс внешнего вещества. Умирающая звезда продолжает разрушаться, пока не превращается в сингулярность — нечто, имеющее нулевой объем и бесконечную плотность. Именно это, казалось бы, невозможное противоречие и приводит к образованию черной дыры.
Чрезвычайная плотность новой сингулярности тянет к себе все, включая пространство-время. Пространство-время, в самом базовом смысле, — это единство пространства и времени как единого четырехмерного континуума. Что же произойдет, если вы его искривите? Ну, если бы вы столкнулись с черной дырой вблизи, время определенно двигалось бы совсем не так, как здесь, на Земле. Если представить себе пространство-время как подвешенную плоскую плоскость Silly Putty, то создание сингулярности будет похоже на помещение мрамора в центр. Мрамор сильно изогнет плоскость вниз, что приведет к удлинению любого взаимодействия с плоскостью в сторону мрамора. То же самое происходит с черными дырами, хотя искажение, которое вы испытаете, будет немного более сильным, чем то, которое может создать Silly Putty.
На краю черной дыры, или горизонта событий, время начинает астрономически замедляться. Чем дальше в черную дыру, тем сильнее искажается время. Некоторые теории даже предполагают, что если вам удастся пережить первоначальное вхождение в черную дыру, то внутри нее будут возникать образы будущего и прошлого одновременно — идея, соответствующая теории мультивселенной. Хотя это интересная концепция и, несомненно, порождение многих любимых фантастических фильмов, из-за недоступности черных дыр не существует известного способа проверить ее. Однако общепринятым является то, что из-за искажения пространственно-временного континуума черной дырой время у основания ее горизонта событий течет гораздо медленнее, чем на Земле.
Черные дыры трудно найти, но если бы вы не только нашли такую дыру, но и побывали внутри нее, вы бы обнаружили, что она смертельно опасна. Интенсивная гравитационная сила, исходящая от сингулярности, тянет с разной скоростью, в зависимости от расположения относительно центра, что может произвести эффект «спагеттирования» на любой объект, которому не повезло оказаться внутри. Как и следует из названия, спагеттизация удлиняет объект так, что он становится похож на спагетти.
Возможно, нам никогда не удастся точно доказать, что происходит внутри черных дыр, хотя многие ученые устанавливают связь между сингулярностями и теорией большого взрыва, которая предполагает, что наша Вселенная возникла из того, что могло быть сингулярностью.
