У черных дыр нет волос

Конечные стадии Большого схлопывания имеют некоторое сходство с ультракомпактными условиями в черных дырах. И там, и там есть сжатие в сингулярность. Но можно спросить – если время идет в обратную сторону при Большом схлопывании, что происходит с ним в черной дыре?

Если рассматривать окрестности черной дыры, используя координаты Крускала, нет оснований предполагать, что время изменит направление для того, кто приблизится к объекту. Фактически расчеты показывают, что для космонавта, прошедшего через горизонт событий (отмечающий точку невозврата из черной дыры), часы на его корабле продолжат идти вперед. Только с внешнего наблюдательного пункта злополучный исследователь будет виден как замороженный во времени.

Печально, но в случае черных дыр шварцшильдовского типа наш путешественник будет притягиваться все ближе к центральной сингулярности черной дыры. Гравитационные приливные силы растянут его в направлении его движения и сожмут во всех остальных направлениях – процесс этот именуют «спагеттификацией». Миг, и его разорвет на куски. У черной дыры Керра или Керра – Ньюмана центральная сингулярность представляет собой кольцо, и знакомства с ней в принципе можно избежать. Но если мы находимся за пределами горизонта событий, то даже самый мощный телескоп не поможет нам увидеть это безобразие. Как предположил в 1970 году Уилер, работавший со своим студентом Ремо Руффини, мы сможем определить только общую массу черной дыры, ее заряд и спин (а именно, угловой момент).

Чтобы донести до остальных то, что черные дыры не обладают какими-либо свойствами за исключением вышеперечисленных, Уилер придумал выражение «У черных дыр нет волос», которое стало известно как «теорема о лысой черной дыре». Он указал, что они подобны новобранцам с обритыми головами, которые выглядят одинаково сверху.

Само собой, Фейнман не упустил случая поддеть бывшего наставника, обвинив того в похабщине. «Как можно говорить о таких непристойных вещах! – заявил Ричард. – Немедленно позовите ректора!»

Во вселенной, которая заканчивается Большим замораживанием, звезды с массой примерно равной солнечной в конечном итоге раздуваются, превращаясь в красные гиганты. Их внешние оболочки испаряются в космос, оставляя только белых карликов. Массивные же звезды становятся супергигантами и взрываются сверхновыми, от которых остаются только сжимающиеся, компактные ядра. В зависимости от массы они становятся либо нейтронными звездами (состоят из ультраплотного ядерного материала), либо черными дырами. Энтропия будет либо находиться на одном уровне, либо расти, до тех пор, пока не наступит состояние тепловой смерти.

Изучая черные дыры, Уилер хотел понять, возможны ли отклонения от схемы. Если черная дыра поглощает объект, проглатывает ли она энтропию объекта тоже? Способна ли таким образом черная дыра обходить второй закон термодинамики, снижая общую энтропию космоса? И вскоре новый способ описания энтропии черных дыр позволил ответить на эти вопросы.