Ако прекарате десетилетия в запрашените мазета на академичните архиви или зад мониторите с графики от радиотелескопите, бързо развивате алергия към леките обяснения. Науката обича да продава подредени истории, но реалността на физическия свят е доста по-своенравна. Съвременната космология почива върху модела на Големия взрив – теоретична конструкция, която обяснява микровълновия фон, разпределението на водорода и раздалечаването на галактиките с впечатляваща прецизност.
И все пак, в основите на тази конструкция зее дупка. Физиката на класическото разширение изисква в момента на сътворението цялата материя да е била събрана в обект с нулев обем и безкрайна плътност. Във физиката понятието „безкрайност“ обикновено означава само едно: моделът ви се е провалил и сте ударили грешна греда в изчисленията. Сингулярността не е реален обект, тя е бяло петно на картата, където законите просто спират да действат.
Анатомия на преобърнатото пространство
Когато уравненията на Айнщайн се приложат към колапсираща звезда с достатъчно голяма маса, математическите измерения правят нещо необичайно. Вътре в хоризонта на събитията радиалната пространствена координата и времевата координата ефективно разменят местата си. Извън този праг човек разполага с пълна свобода на движение в пространството, но е затворен в неизбежния вектор на времето. Премине ли се хоризонтът, посоката към центъра се превръща във вашето бъдеще. Невъзможно е да се обърнете назад, просто защото „назад“ вече означава да се движите назад във времето.
Тази специфична геометрия накара теоретиците още в средата на миналия век да си зададат неприятния въпрос: ако границата на хоризонта създава затворен времево-пространствен обем, откъде сме сигурни от коя страна на бариерата се намираме?
Математическият мост от 1972 година
През 30-те години на XX век изчисленията на Айнщайн и Нейтън Розен показват възможност за пространствени преходи, но концепцията остава чиста математическа екзотика до 1972 година. Тогава индийският физик Радж Кумар Патрия публикува кратък, но доста студен аналитичен извод. Патрия взема тогавашните оценки за общата маса на наблюдаемата Вселена и изчислява нейния критичен гравитационен радиус – така наречения радиус на Шварцшилд.
Резултатът показва, че радиусът на Шварцшилд за масата на нашата наблюдаема Вселена съвпада почти идеално с нейния реален физически радиус от около 46 милиарда светлинни години. В сметките няма поезия. Ако плътността на един обект с такъв мащаб съответства на средната измерена плътност на материята днес, то той по дефиниция изпълнява условията за черна дупка. Това разкрива ранни фундаментални анализи в космологията, които фундаментално преобръщат представите ни за критичната маса.
Според тези изчисления не е необходимо материята да бъде сгъната до размерите на атом, за да се образува хоризонт. При достатъчно голям обем, средната плътност, необходима за блокиране на светлината, става изключително ниска – дори по-ниска от плътността на въздуха, който дишаме.
