Журнал «Вокруг Света» №01 за 1974 год - Вокруг Света

Это и есть «черная дыра» — пространственная бездна, куда все проваливается, но откуда ничего не выходит наружу — область, поглощающая сама себя и окружающую материю.

Астрономы подсчитали, что в нашей Галактике около 30 процентов звезд обладают массами достаточно большими, чтобы после выгорания термоядерного топлива их существование завершилось гравитационным коллапсом и образованием «черных дыр».

Исходя из этого, можно приблизительно оценить число «черных дыр», уже возникших в нашей звездной системе. Их должно быть около миллиарда. Должны они быть и в других галактиках.

Однако не исключена возможность, что «черные дыры» имеют еще более экзотическую природу. Недавно была высказана весьма удивительная идея, связывающая эти необычные космические объекты с возможностью существования, помимо нашей Вселенной, других, смежных вселенных, граничащих с нашей каким-то сложным образом.

Не являются ли «черные дыры» входными отверстиями своеобразных тоннелей, соединяющих между собой соседние вселенные? Тогда поразительная ненасытность «черных дыр», безвозвратно глотающих вещество, получала бы наглядное объяснение. Если эта гипотеза справедлива, то вещество, попавшее в «черную дыру», расположенную в нашей Вселенной, выбрасывается из противоположного конца тоннеля в другую Вселенную, где возникают объекты, которые по аналогии можно назвать «белыми дырами».

Невольно возникает смелое предположение... За последние годы в глубинах космоса был открыт ряд объектов, где наблюдается бурное истечение вещества и энергии. Это прежде всего ядра галактик.

Так, например, из ядра нашей собственной Галактики за время ее существования были выброшены десятки миллиардов солнечных масс вещества. В других галактиках ядра ведут себя еще активнее. Огромную энергию, несовместимую с их сравнительно небольшими размерами, выбрасывают загадочные квазары.

Академик В. А. Амбарцумян предполагает, что вещество может до поры до времени «храниться» в ядрах галактик в виде сверхплотных и сверхмассивных сгустков. Но возможно и другое объяснение. Известный английский астрофизик Джемс Джинс еще в 1928 году предположил, что центры галактик имеют характер «особых точек», в которых материя втекает в наш мир из некоторого иного и совершенно постороннего пространства. Обитателям нашего мира «особые точки» представляются местами, где непрерывно рождается материя. Так, может быть, именно в этих местах расположены «белые дыры», куда вещество и энергия поступают из «черных дыр» смежных вселенных?

Не исключена также возможность, что по «тоннелям», связывающим различные миры, проникает не только материя, но и какие-то, пока еще неизвестные нам воздействия, которые могут оказывать влияние на многие явления нашей Вселенной...

«Невероятные явления»

Но дело не ограничивается только тем, что в районах концентрации больших масс во Вселенной существуют замкнутые области пространства. В этих областях могут происходить совершенно поразительные вещи с пространством и временем.

Мне запомнилось, как об этом на одном из семинаров рассказывал известный философ эстонский академик Густав Иоганнович Наан.

— При коллапсе гравитационное поле сильно возрастает, а вместе с тем возрастает и кривизна. В конце концов кривизна становится бесконечной. Как представить себе физически бесконечную кривизну пространства—этого мы не знаем. Но это, во всяком случае, что-то очень необычное. Нечто, скажем, вроде перерыва постепенности или вроде щели во времени. А щель во времени — это, конечно, очень неприятная с точки зрения всех современных представлений вещь, ибо это означает прекращение всяких связей, в том числе причинных. Отсюда открывается принципиальная возможность существования, скажем, других вселенных, почти никак не взаимодействующих с нашей... И вообще в области коллапса пространство и время могут приобретать совершенно удивительные с нашей привычной точки зрения свойства...

И Густав Иоганнович с невозмутимым видом развернул перед присутствующими поразительную картину.

Оказывается, в районе, где совершается катастрофическое сжатие, возможны области, в которых время течет с бесконечно большой быстротой. Для наблюдателя (разумеется, гипотетического), оказавшегося в такой области, целая вечность от бесконечно далекого прошлого до бесконечно далекого будущего длилась бы всего лишь какое-нибудь мгновение. Иными словами, здесь нет ни будущего, ни настоящего, ни прошлого, то есть время фактически становится «нулевым».

В том же районе гравитационного коллапса могут существовать и такие области, в которых пространство стягивается в точку, то есть обращается в нуль.

Есть также основания предполагать, что в области очень сильных гравитационных полей, например в районе коллапса, пространство становится многосвязным, то есть состоящим как бы из отдельных кусков. Если это так, тогда в каждом из этих кусков течение времени может идти независимо и в разных направлениях. Но в таком случае в момент перехода из одного «куска» в другой, если, разумеется, такой переход вообще возможен, наблюдатель обнаружил бы, что время вдруг потекло иначе, чем раньше, — например вспять.

В области коллапса возможен и такой случай, когда пространство теряет так называемое свойство ориентируемости, присущее нашему обычному пространству. Практически это означает, что наблюдатель, движущийся в таком пространстве по замкнутому контуру, вернувшись в исходную точку, мог бы обнаружить, что в результате «кругового» путешествия течение времени изменилось на обратное.

— Все эти явления, — заключил Наан, — на первый взгляд представляются парадоксальными. Но парадоксы возникают именно тогда, когда наука вплотную подходит к неизвестному. А познание неизвестного неизбежно влечет за собой переоценку привычных взглядов. Поэтому мы должны быть готовыми к тому, что многие положения, которые в настоящее время кажутся нам незыблемыми, а также некоторые законы, которые мы считаем абсолютными, по мере дальнейшего развития наших знаний окажутся вовсе не такими незыблемыми и не столь абсолютными. Но, разумеется, это не означает, что прежние законы будут начисто отменены, просто они окажутся частными — предельным случаем еще более общих законов...

Итак, можно ли объехать «вокруг света»?

Как показали предыдущие рассуждения, шансов — даже чисто теоретических — объехать «вокруг света» у нас осталось немного. Надо, чтобы Вселенная была замкнутой. Надо, по всей видимости, чтобы она была достаточно однородной. Но и в этом случае наш воображаемый Магеллан может встретить многочисленные «черные дыры» и другие пространственно-временные сюрпризы, которые скорей всего сделают немыслимым не только дальнейшее путешествие, но и возвращение обратно. Попытаемся, например, представить, что произойдет, если наш путешественник неосторожно приблизится на своем корабле к району гравитационного коллапса. Увлекаемый могучим притяжением, он начнет вместе с окружающим веществом падать в «черную бездну». И тогда неизбежно наступит момент, когда корабль пройдет через критическую точку, пространство за ним захлопнется, и путешественник навсегда исчезнет из нашего мира.

Правда, не исключена возможность, что катастрофическое сжатие в какой-то момент сменится расширением, и путешественник вновь «выскочит» во внешнее пространство. Но, увы, это будет уже не то пространство, в котором он начал свой полет, а пространство, которое находится по отношению к нему в «абсолютном будущем». Объяснить популярно и в то же время достаточно строго, что скрывается за этой несколько туманной формулировкой, в высшей степени сложно. Факт тот, что между этими двумя пространствами невозможен никакой обмен информацией, и единственный шанс возвратиться из него в «наш мир» — это снова пройти через горнило гравитационного коллапса...

Одним словом, даже если бы мы располагали техническими средствами и необходимым временем, то и в замкнутой однородной Вселенной путешествие «вокруг нее» оказалось бы делом неизмеримо более сложным, чем путешествие вокруг Земли. Более того, затруднительным оказался бы и просто полет в какую-то заранее намеченную дальнюю точку мирового пространства.

Нельзя ли, однако, воспользоваться иным способом путешествий по Вселенной? Вернемся на время на Землю и представим себе, что нам необходимо попасть из некоторой точки на экваторе в противоположную. Казалось бы, кратчайший вариант — движение по экватору или по меридиану. В этом случае нам придется преодолеть около 20 тысяч километров. Но в принципе есть еще одна возможность. Поскольку поверхность нашей планеты искривлена, до противоположной точки на экваторе можно добраться прямиком сквозь тело Земли. Разумеется, если располагать для этого соответствующими техническими средствами. Тогда наш маршрут сократится до 13 тысяч километров.