Чёрная дыра — удивительное место, ломающее современные физические законы, причём теперь, когда её существование доказано, она является неотъемлемой частью физики. На данном этапе развития, мы уже с полной уверенностью можем сказать, как она выглядит снаружи и предположить её логичное внутреннее строение. Все мы любим пиздатые рендеры, в которых чёрная дыра выглядит как чёрный шар, всасывающий в себя всякую хуету из аккреционного диска, однако посмотрев на неё, вы увидите совсем не такую картину — чёрная дыра прозрачная, да и она особо-то и не сосёт, ведь гравитация до горизонта событий зависит только от массы. И хоть увидеть чёрную дыру из-за её прозрачности мы не можем, однако мы смогли сфотографировать её тень. Но чтобы перейти ко внутреннему строению, давайте поделим чёрные дыры на виды:
  • Чёрная дыра Шварцшильда (не вращается и не имеет заряда)

  • Чёрная дыра Рейснера — Нордстрёма (не вращается, но имеет заряда)

  • Чёрная дыра Керра (вращается, но не имеет заряд)

  • Чёрная дыра Керра — Ньюмена (и вращается, и заряжена)
Эти чёрные дыры расположены в порядке усложнения внутренней структуры. Так, когда у первой дыры есть только сингулярность, горизонт Коши и горизонт событий, то у других добавляется эргосфера и предел статичности. Причём из-за теоремы об отсутствии волос, чёрные дыры определяются только тремя характеристиками: массой, зарядом и вращением, поэтому две любые чёрные дыры с одинаковыми характеристиками будут совершенно неотличимы друг от друга, однако чёрные дыры разных видов будут неебически различны между собой: начиная с форм и видов сингулярности, заканчивая количеством горизонтов событий. Давайте начнём с центра чёрной дыры и будем двигаться ко внешней области.
Сингулярность


Гравитационная сингулярность (есть у невращающихся) — это такая область пространства, которая вертит это самое пространство как хочет, потому что они появляются в Общей теории относительности как точки пространства, имеющие нулевой объём, какую-нибудь массу и бесконечные плотность с кривизной, но они не объясняются этой самой теорией относительности. Сингулярности этого вида если и существуют, то находятся они только в чёрных дырах Шварцшильда. Но это не перестаёт делать сингулярности поистине особенными объектами: в них пространство «рвётся», и частица (да и вообще всё что угодно) просто берёт и тупо перестаёт существовать, создавая информационный парадокс, сингулярность обладает приливные силы, которые приводят к «спагеттификации». Как бы да, есть дохуя всяких теорий решающих эту проблему, как например создание голограммы на горизонте событий, равномерное распределение массы между горизонтом событий и сингулярностью, которая по мере старения чёрной дыры улетучивается или излучение энергии мягкими фотонами, но пока что эти теории имеют очень мало доказательств, так что проблема с этой хуетой пока не закончена и вряд ли сдвинется с мёртвой точки до формирования Квантовой гравитации.

Кольцеобразная сингулярность (есть у вращающихся) — это та же самая гравитационная сингулярность, только она имеет вид не точки, а плоского диска, высота которого равна нулю, а радиус больше нуля, ничем другим на не отличается.

БХЛ-сингулярность (может быть как у вращающихся, так и у невращающихся) — это гипотетическая сингулярность, которая обладает практически всеми теми же свойствами, что и кольцеобразная сингулярность, только она более стабильна и имеет другое строение с механизмом образования, но в ней всё так же пространство «рвётся» и хуй пойми, что происходит с попадающей туда материей. Эта сингулярность имеет приливные силы БХЛ-типа, которые не растягивают объект в сторону сингулярности, как обычные приливные силы, а объект расширяется и сжимается, причём чем ближе к сингулярности, тем сильнее амплитуда, поэтому в какой-то момент, объект разрывается и после бесследно исчезает (либо попадает в 5 измерение, как было в фильме «Интерстеллар»). При создании квантовой гравитации, скорее всего, существование этой сингулярности подтвердится.

Падающая сингулярность — сингулярность, находящаяся у старых вращающихся чёрных дыр. Эта сингулярность крута тем, что она реально может на тебя упасть, и тебе настанет пиздец. Падающая сингулярность образуется из всякой хуеты, которая упала после тебя в черную дыру. Из-за гравитационного замедления времени вся эта хуета будет образовывать слой, который будет деформировать пространство и материю с бесконечной скоростью, а после того, как он достигнет тебя, то он уже тебя будет растягивать с бесконечной скоростью, но растянет тебя лишь в конечной степени, то есть ты будешь похож на баганую расятнутую рэгдолл текстурку.

Вылетающая сингулярность — сингулярность, полостью идентичная предыдущей, но только она, исходя из названия, не падает, а вылетает.
Горизонт Коши
Горизонт Коши (есть у всех чёрных дыр) — это такая область пространства, после которой решения уравнений Эйнштейна идут по пизде, и все эти решения становятся равноправными. Нам не понятно, что дальше будет происходить с объектом, попавшим в дыру, поэтому был сформулирован принцип космической цензуры.
Горизонт событий


Горизонт событий (есть у всех чёрных дыр) — это воображаемая почти идеальная сфера вокруг сингулярности, определяемая радиусом Шварцшильда. Она является «почти идеальной», так как на самом деле он действует как проводящая мембрана, которая из-за гравитационных эффектов может слегка менять свою форму и колебаться. Этот горизонт отделяет нас от сингулярности и это то место, в котором вторая космическая скорость становится равной скорости света. Горизонт событий разделяет 2 области пространства, между которыми нельзя передавать информацию, то есть, попав за горизонт событий, ты туже ничего не сможешь передать тем, кто находится с нашей стороны. На границе горизонта событий происходит излучение Хокинга, и чёрная дыра теряет массу, но это при том, что горизонт никак не выделяется, как область пространства. При его пересечении ты не услышишь никаких свистяще-пердящих звуков, не увидишь каких-то дефектов пространства и не почувствуешь какого-то покалывания у тебя — ничего, просто большую часть твоего обзора начнёт занимать чёрная дыра, и хоть ты вообще ничего не заметишь, однако очень сильно заметит наблюдатель, который будет смотреть на тебя издалека — для него ты не пересечёшь горизонт событий, а достигнув его, будешь краснеть, пока в конечном итоге не исчезнешь (а исчезнешь ты очень быстро, понадобится пара секунд), после чего от тебя ничего не останется в этой Вселенной.

Второй горизонт событий (этот горизонт есть только у вращающихся чёрных дыр) — это такой горизонт событий, который появляется при вращении чёрных дыр и образовании кольцеобразных сингулярностей. Этот горизонт событий ничего особенного чёрной дыре не даёт, кроме того, что он ограничивает её скорость вращения, так как при охуенно большом моменте импульса внутренний и внешний горизонты сравниваются и исчезают, обнажая сингулярность, что недопустимо по космическому принципу.
Эргосфера
Эргосфера – это такой райончик вокруг черной дыры, который находится между горизонтом событий и пределом статичности. В нём все объекты будут двигаться с ускорением за счет эффекта Линзе — Тирринга (то же самое, что и ускорение Кориолиса (приобретение дополнительного ускорение вокруг вращающейся хуевины, которая намного массивнее тебя), только в усложненном виде), однако это всё ещё не горизонт событий и по процессу Пенроуза (когда какая-то хуйня, попавшая в тяготение чёрной дыры, разделяется на куски, один из которых получают больший импульс и энергию, чем изначально, а второй, по закону сохранения импульса, падает в чёрную дыру с отрицательным импульсом и чёрная дыра теряет энергию), можно чутка скинуть жирка и послать чёрную дыру нахуй. Эргосфера — дохуя интересная область, так как и процесс Пенроуза и процесс Блэнфорда — Знаека (грубо говоря, извлечение энергии из чёрной дыры за счёт вращающегося аккреционного диска с магнитным полем) связаны с эргосферой, и они делают так, чтобы чёрная дыра теряла массу.
Предел статичности
Если граница обычных чёрных дыр — это горизонт событий, то у чёрных дыр, как и у Москвы, есть второе анальное колечко — предел статичности — сфера, отделяющая наш мир от эргосферы. Предел статичности, как и горизонт событий, какой-то охуеть важной структурой не является, он просто разграничивает пространство на области: «можно выбраться, двигаясь от чёрной дыры» и «можно выбраться, двигаясь по ходу вращения чёрной дыры».

На этом можно и закончить рассматривать внутреннее устройство, так как фотонная сфера и аккреционный диск не входят во внутреннее строение. Как можно видеть, реальное устройство чёрной дыры намного сложнее, чем считают многие люди, однако все внутренности были выведены путём логических домыслов и подсчётом всяких сложных формул, которые могут быть не до конца верны, поэтому пока мы не можем знать наверняка, что происходит внутри такого экзотического объекта, но с развитием науки, с формулированием квантовой гравитации, более интенсивным изучением этих загадочных объектов человечество сможет узнать, какую хуйню скрывает от нас чёрные дыры.


Спасибо за то, что вы с нами.
С любовью, Рителлинг favorite