Итак, если вспомнить классическую чёрную дыру и то, как она выглядит, то можно представить черный шар, который в центре имеет маленькую точку — сингулярность, которая окружена горизонтом событий. Сингулярность — эта штука умеет филигранно обломать учёных, которые хотят заниматься её изучением, так как она часто себе противоречит: вроде сингулярность — это безразмерная точка, но тогда она должна иметь бесконечную плотность (при любой массе), следовательно, и бесконечную массу, но де-факто мы имеем черную дыру со строго определенной плотностью, массой и силой сосания (на самом деле силы сосания не существует, это то, насколько сильно сингулярность искривляет пространство). Почему так происходит? Всё дело в том, что пользуемся ОТО, которая не может нормально объяснить, что происходит внутри чёрной дыры, хотя сама предсказывает их существования. Если смотреть, что мы имеем в реальном положении дел, то сингулярность — это некоторая область пространства, а точнее — шарик с материей, с чудовищной массой и очень маленькими размерами. Но это, я напомню, мы рассматривали строение обычной «шварцшильдовской» чёрной дыры, но есть особая чёрная дыра — вращающаяся.
Рассмотрим самый простой тип вращающейся чёрной дыры — чёрная дыра Керры (учёный такой). Из курса физики за 8 класс мы знаем, что любой вращающийся объект имеет момент импульса, а это значит, что вращающаяся чёрная дыра — не шар, а сплуюснутый эллипсоид. Если чёрная дыра вращается, то её сингулярность превращается в кольцеобразную сингулярность. Такая сингулярность имеет 2 горизонта событий (внешний (предел статичности (см. строение чёрной дыры)) и внутренний), которые, по мере раскручивания чёрной дыры будут сливаться, и если чёрная дыра будет вращаться очень быстро, то, как доказал Керр, всё это соединится вместе, горизонт событий просто исчезнет, оставив сингулярность «голой». И вот именно такую обнажёнку нам мешает смотреть космическая цензура. Но давайте чуть подробнее остановимся на голой сингулярности и узнаем, что это такое.
В 1966 году Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз решали задачу Коши (найти решения дифуров, удовлетворяющих начальным условиям) для уравнений ОТО. Там появился горизонт Коши (штука, которая ограничивает пространство так, после которой невозможно с уверенностью сказать, как будет вести себя уравнение), в котором ОТО выдавала много решений того, что за ним происходит, то есть, имея голую сингулярность, мы бы миновали горизонт Коши и увидели, что происходит в сингулярности, что, по уравнениям ОТО, невозможно. Вследствие этого, в 1979 году Роджер Пенроуз сформулировал сильную форму принципа космической цензуры, которая на самом деле является костылём ОТО: «За горизонтом Коши пространство-время заканчивается, а горизонта Коши не существует в реальном мире, так как он при любых взаимодействиях гравитационных волн превратился бы в сингулярность». В октябре 2017 года Михалис Дафермос и Джонатан Лак доказали, сильная форма принципа космической цензуры неверна, и Стивен Хокинг сформулировал слабую форму принципа космической цензуры, которая говорит о том, что пространство после горизонта Коши существует, однако ОТО не даёт ответов, что будет происходить дальше, так как теми штуками, которыми оперирует ОТО, нельзя работать над тем, что находится за горизонтом Коши.
Спасибо за то, что вы с нами.
С любовью, Рителлинг favorite
