Парадоксы черных дыр: снаружи и изнутри

don_beaver — 21.02.2019 Очень интересные вопросы были затронуты в дискуссии в последнем посте.
https://don-beaver.livejournal.com/208080.html#comments
Вот чего я придумал (и чего вспомнил) на эту тему.

Пусть мы живем во Вселенной, в которой растет Большая Черная Дыра. Она растет и уже поглощает ближайшие галактики, а в будущем непременно поглотит нас. Что мы увидим, попав в эту Большую Черную Дыру? Можем ли мы увидеть изнутри, как в эту дыру вваливается другая дыра? Как вообще решать парадоксальность совмещения точек зрения внешних наблюдателей, для которых падающие наблюдатели никогда не достигнут поверхности черной дыры, с точкой зрения самих падающих наблюдателей, для которых пересечение черной дыры не составляет проблем, зато история внешнего мира заканчивается? Смотрите, что пишет Пенроуз в 1968 году: «Есть еще одна трудность, с которой сталкивается наш наблюдатель, пересекая [границу черной дыры]. Когда он смотрит на вселенную, которую он «покидает», то, бросив на неё последний взгляд при пересечении [границы черной дыры], наблюдатель видит всю последующую историю остальной части его «прежней вселенной».

Усилим парадокс: для падающего наблюдателя, который летит дальше, у внешнего наблюдателя прошло времени больше,чем бесконечность. А вот как решила героиня моего романа («Астровитянка», 2008) эту загадку в 2008 году: «Парадокс возникает только при одновременном существовании внутренних и внешних наблюдателей. На практике же реализуется только один вариант - все наблюдатели оказываются или внешними, или внутренними. Поэтому никакого парадокса не возникает».

(см. сопутствующий текст под катом) Считаю, что решение совершенно правильно, и сейчас нам надо грамотно применить его (вместе с результатом ОТО, озвученным Пенроузом) к нашей космологической модели.
Итак, Большая Черная Дыра еще не дотянулась до нас. Все мы – внешние наблюдатели, других среди нас нет. А что там с теми обитателями ближайших к БЧД галактик, кто падает на неё? Ничего. Они влипли в застывшее время, они уже выпали из внешних, но еще не стали внутренними. Но вот Большая Черная Дыра дотянулась до нас. Звездное небо вокруг нас собралось в точку, а потом… мы очутились в обычной нашей Вселенной, только которая не разбегается, а сжимается. А растущая Большая Черная Дыра уже находится на границе Вселенной – она стала стационарной Мега Дырой. Одновременно вокруг нас появились и те наблюдатели, который были захвачены раньше (по часам внешних наблюдателей) и те, которые попали в БЧД позже (по тем же часам). Причем все уверены, что они очутились в этой новой сжимающейся Вселенной только что. То есть, по часам внутренних наблюдателей, процесс превращения внешних наблюдателей во внутренние произошел мгновенно и одновременно. Сейчас во Вселенной есть только внутренние наблюдатели, и нет внешних. Парадокса сравнения времен внешних и внутренних наблюдателей больше нет.
Почему граница дыры оказалась далеко, а не рядом с нами? Потому что история внешнего мира вся пролетела в момент пересечения границы черной дыры. Все звезды и волны поглотились большой черной дырой, и её граница ушла на максимальное расстояние от нас. Нырнув в дыру промежуточных размеров, мы вынырнули в дыре максимально возможных размеров. Можно утверждать, что вокруг Мегадыры ничего нет – ни других Вселенных, ни других дыр. Иначе, они бы давно в неё влились. Возможно, где-нибудь и существуют другие Вселенные, но между нашими областями нет причинной связи, и, вообще, там перпендикулярное время.

Это красивая модель. Оказывается, вот оно истинное начало нового космологического цикла: все объекты Вселенной оказалась одновременно внутри большой дыры, одновременно начав сжатие к центру - в новый цикл. При этом энтропия этой сжимающейся Вселенной, с точки зрения внутренних наблюдателей, на 18 порядков меньше, чем она была с точки зрения внешних наблюдателей, которые безуспешно убегали от растущей Большой Дыры.
Итак, мегадыра не может расти из-за внешних источников, но может ли мегадыра расти из-за внутренних процессов, с точки зрения внутренних наблюдателей? Полагаю, что – да. Если мы будем увеличивать гравитационную массу нашего сжимающегося мира при перекачке гравитационного излучения в черные дыры, то радиус Мегадыры будет расти, пусть и незначительно. И аналогично, если мы сбросим гравмассу в гравволны, то дыра сожмется.

«Астровитянка», 2008
«Мисс Гринвич, как вы ухитряетесь совмещать столь различные точки зрения внешнего и внутреннего наблюдателя? С точки зрения внешнего наблюдателя, падающий на чёрную дыру человек никогда не долетит до неё...
Профессор взмахнул руками.
- Вдумайтесь, пожалуйста, леди и джентльмены! Никогда! Вечность пройдёт, бесконечное время, а падающий наблюдатель по-прежнему будет тихо подползать к поверхности чёрной дыры - всё медленнее и медленнее для глаза внешнего наблюдателя... С точки же зрения падающего наблюдателя - наоборот, падая, он минует поверхность чёрной дыры очень быстро...
Профессор повернулся к Никки.
- Вы утверждаете в реферате, что потом дыра разомкнётся и выбросит его наружу - снова во внешний мир. Но до такой встречи для внешнего наблюдателя должно пройти времени больше, чем бесконечность! Это парадокс.
- Вы фундаментально правы, дорогой профессор, - с удовольствием сказала Никки. - Это чистейший, беспримесный парадокс, который вопиет к автору: реши меня, или ты - дурак и вся твоя теория - дурацкая!
- Вот и я об этом говорю... - опешил профессор Гутт от такой покладистости Никки.
- Но этот парадокс относится к теории Эйнштейна и известен давно. Английский математик Пенроуз писал: посмотрите-ка, в момент пересечения границы чёрной дыры вся история внешней Вселенной для падающего наблюдателя мгновенно прокручивается и заканчивается - то есть в момент пересечения горизонта чёрной дыры снаружи проходит бесконечное время. Но ведь падающий наблюдатель продолжает лететь внутри чёрной дыры. Что будет происходить с внешним наблюдателем в это время - которое для него больше бесконечности? Гравитационисты ушли от ответа, объявив парадокс несовместимости точек зрения двух наблюдателей предельным проявлением относительности. Мудрый старик Уилер долго не соглашался с такой трактовкой, но не смог найти верное решение...
- А вы его знаете? - прищурил глаза профессор.
- Оно элементарно, - бодро сказала Никки. - Парадокс возникает только при одновременном существовании внутренних и внешних наблюдателей. На практике же реализуется только один вариант - все наблюдатели оказываются или внешними, или внутренними. Поэтому никакого парадокса не возникает.
Аудитория зашумела.
- И кто же решает, какого сорта наблюдатели имеют право на существование? - удивлённо поднял брови профессор.
- Сама Вселенная, - ответила невозмутимая девочка-монстр, у которой Вселенная ходила в подружках и они, видимо, о многом болтали за чашкой чая. И не только о своём, о девичьем. - В открытой Вселенной все наблюдатели будут внешними по отношению к чёрным дырам. В таком мире внутренних наблюдателей не существует - даже если падающему астронавту кажется, что он в следующую секунду пересечёт поверхность чёрной дыры и станет внутренним. На самом деле миг его падения - это наша вечность.
- Что ж, - сказал задумчиво профессор, - с этим я могу согласиться... А что будет в замкнутом мире?
- На фазе сжатия замкнутой Вселенной, - продолжила Никки, - внешние наблюдатели и чёрные дыры с застывшими возле них падающими наблюдателями будут неумолимо сближаться. Коллапсирующая Вселенная запрещает существование внешних наблюдателей! Она беспощадно сталкивает всех без исключения наблюдателей в чёрные дыры. Да и сама замкнутая Вселенная становится такой же чёрной дырой. Падающий наблюдатель, прыгнувший в чёрную дыру всего минуты назад по субъективному времени, но миллиарды лет назад с точки зрения внешнего наблюдателя, с удивлением увидит, как в его дыру начинают падать оставшиеся в безопасном отдалении и сильно постаревшие внешние друзья, а его родная чёрная дыра сливается с другими дырами... Превращение всех внешних наблюдателей во внутренние произойдёт одновременно, и вот они уже все вместе стремительно летят уже не к сингулярностям локальных чёрных дыр, а к конечной Сингулярности Вселенной!
- Это надо ещё доказать! - воскликнул взволнованный Гутт.
- Легко! - с улыбкой сказала Маугли с астероида. - Представим себе, что какой-то наблюдатель избежал общей участи и остался снаружи, то есть не попал в чёрные дыры, сливающиеся в ходе Большого Сжатия. Тогда он увидит, как все остальные наблюдатели, долетевшие до чёрных дыр, застывают на их границах и с поистине бесконечным терпением ждут его, отставшего. Вселенная, сжимаясь, подтолкнёт упрямца в спину, и он устремится на ближайшую чёрную дыру. Мир падающих наблюдателей для него оживёт, и они полетят все вместе к центру и концу мира...»

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив