Выбрать главу

Також віддалений спостерігач виявить дещо дуже непередбачуване: світло, що надходить із простору навколо чорної діри, рухається повільніше. Так от, це зовсім не суперечить теорії відносності: для спостерігача біля чорної діри світло досі рухатиметься з тією самою швидкістю c (приблизно 300 000 кілометрів за секунду). Але для віддаленого спостерігача швидкість світла буде менша за c. Ваше зображення, створене світлом, яке ви відбиваєте, доходитиме до спостерігача повільніше, ніж якби ви були не поблизу чорної діри. Це призведе до дуже цікавого ефекту: спостерігач бачить, що коли ви наближаєтеся до горизонту подій, то уповільнюєтеся! Світло від вас надходитиме до нього з дедалі більшими інтервалами, тому здаватиметься, наче ви рухаєтеся в уповільненому темпі. Для спостерігача на Землі ваша швидкість, ваші рухи, ваш годинник, і навіть пульс уповільнюватимуться з вашим наближенням до горизонту подій і повністю зупиняться в той момент, коли ви його досягаєте. Якби світло від вас біля горизонту подій не ставало невидимим через гравітаційне червоне зміщення, для спостерігача ваше зображення «застигло» б навіки на поверхні горизонту подій.

Для простоти я знехтував ефектом Доплера, який буде величезним, тому що ваша швидкість постійно зростатиме. По суті, ви перетинатимете горизонт подій зі швидкістю світла. (Для спостерігача на Землі ефект Доплера буде схожий на ефект гравітаційного червоного зміщення).

Перетнувши горизонт подій, ви вже не зможете спілкуватися із зовнішнім світом, але зможете спостерігати за ним. Унаслідок гравітаційного зміщення світло ззовні матиме вищу частоту й меншу довжину хвилі, тому ви бачитимете Всесвіт у фіолетовому зміщенні. (Із цієї ж причини те саме сталось би, якби ви змог­ли стояти на поверхні нейтронної зорі). Але оскільки ви падаєте з величезною швидкістю, зовнішній світ віддалятиметься від вас, і світло від нього матиме червоний зсув (через ефект Доплера). Отже, який буде результат? Що переможе — фіолетове зміщення чи червоний зсув? Чи не переможе жодне?

Я запитав про це в Ендрю Гемілтона з Університету Колорадо (JILA), одного з найкращих у світі знавців чорних дір, і, як я й очікував, відповідь не така проста. Для тіла у стані вільного падіння червоне й фіолетове зміщення більш-менш нейтралізують одне одного, але зовнішній світ згори і знизу матиме червоне зміщення, а в горизонтальному напрямку — фіолетове. (Можливо, вам сподобаються його фільми із циклу «Подорож у чорну діру Шварцшильда» (Journey into a Schwarzschild black hole), що розповідають, як це — бути тілом, що падає в чорну діру: jila.colorado.edu/~ajsh/insidebh/schw.html).

Утім вам не буде де стати, тому що там немає поверхні. Уся речовина, з якої створено чорну діру, стиснулася до розмірів точки, до сингулярності. А як щодо припливних сил? Чи не розірвало б вас на шматочки через те, що на вашу голову й пальці ніг діятиме різна гравітаційна сила? (Такий само ефект спостерігається на Землі: на бік, повернутий до Місяця, впливає більша сила тяжіння, ніж на протилежний бік; цим пояснюються припливи й відпливи).

Саме так, вас пошматувало б. Чорна діра Шварцшильда, втричі важча за Сонце, розірвала б вас за 0,15 секунди до того, як ви перетнете горизонт подій. Це явище має дуже колоритну назву — спагетіфікація; воно передбачає розтягування тіла до немислимих меж. Щойно ви перетнете горизонт подій, різні частини вашого тіла досягнуть точки сингулярності приблизно за 0,00001 секунди, і вас зіжмакає в точку нескінченної густини. А якщо чорна діра в 4 мільйони разів важча за Сонце, на зразок тієї, що розташована в центрі нашої Галактики, ви перетнете горизонт подій без жодних проблем, принаймні спочатку, але рано чи пізно вас порве на спагеті. (Повірте, станеться це радше «рано», тому що у вас до цього залишатиметься лише приблизно 13 секунд, а потім, за 0,15 секунди, ви досягнете сингулярності).

Як саме явище чорні діри здаються чудними будь-кому, а особ­ливо астрофізикам, які їх досліджують (зокрема, мої колишні аспіранти Джеффрі Макклінток і Джон Міллер). Нам відомо, що існують чорні діри з масою зорі. Їх відкрили в 1971 році, коли оптичні астрономи показали, що Лебідь Х-1 — подвійна система, а одна з двох зір — чорна діра! Про це я розповім у наступному розділі. Готові?