Это пришло ко мне после прочтения о том, что черная дыра, имеющая массу наблюдаемой Вселенной, также будет иметь горизонт событий, покрывающий наблюдаемую Вселенную.
Поскольку определение черной дыры заключается в том, что из нее ничто не может ускользнуть, требуется ли на самом деле, чтобы у нее была единственная сингулярность бесконечной плотности?
А могли бы вы устроить теоретическую черную дыру из сверхгалактики, или плотного скопления галактик, где они обладают такой массой, что наружу не выбраться, но в то же время можно "жить" внутри, не будучи разорванным на части? куски?
Под термином «черная дыра» мы обычно подразумеваем одну из четырех геометрий пространства-времени: метрику Шварцшильда, Рейснера-Нордстрема, Керра или Керра-Ньюмана. Вселенная (мы полагаем) приблизительно описывается метрикой Фридмана-Лемэтра-Робертсона-Уокера и не является черной дырой. Большой взрыв — это не то же самое, что сингулярность в центре черной дыры.
Для простейшей черной дыры, метрики Шварцшильда, как только вы окажетесь внутри горизонта событий, каждый времяподобный путь ведет к сингулярности. Так что не только нет выхода, но и нет способа постоянно оставаться внутри черной дыры, не наткнувшись на сингулярность. С заряженными и вращающимися черными дырами дело обстоит сложнее, потому что существуют времениподобные пути, которые ведут вас через горизонт событий, пропускают сингулярность и возвращаются назад. Однако по-прежнему имеет место то, что (а) вы никогда не сможете вернуться в исходную точку и (б) внутри горизонта событий нет стабильных орбит — вы либо попадете в сингулярность, либо будете выброшены.
Так что простой ответ на ваш вопрос заключается в том, что вы не можете устроить черную дыру, позволяющую постоянно жить внутри горизонта событий.
В качестве побочного вопроса, это не тот случай, когда вы не можете убежать из наблюдаемой вселенной. Скорее наоборот. Если предположить, что расширение Вселенной продолжается с ускорением, оно приблизится к геометрии де Ситтера. В этом случае существует космологический горизонт, который предотвращает попадание в него чего-либо за пределами наблюдаемой Вселенной. Однако все, что находится внутри наблюдаемой Вселенной, может уйти за горизонт (хотя, с нашей точки зрения, это заняло бы бесконечное время).
Сингулярности существуют в теоретических «идеальных» решениях общей теории относительности, но когда вы смотрите на реальные природные керровские объекты, вращающиеся на шумовом фоне волн ОТО и другого входящего излучения и материи, вполне вероятно, что физических реальных сингулярностей не существует.
Брэндон Картер о вращающихся черных дырах (все настоящие черные дыры вращаются):
Таким образом, мы приходим к выводу, что временная шкала, нулевая геодезическая или орбита не может достичь сингулярности ни при каких обстоятельствах, за исключением случая, когда она ограничена экватором, cos () = 0 ... Таким образом, по мере постепенного снижения симметрии, начиная с решение Швархилда, протяженность класса геодезических, достигающих сингулярности, также неуклонно сокращается… что предполагает, что после дальнейшего снижения симметрии неполные геодезические могут вообще перестать существовать
Керр Филдс, Брэндон Картер, 1968. (NB: PDF)
Теоремы об отсутствии волос не делают сингулярности более вероятными, поскольку они говорят о кольце - времени простоя черной дыры на совершенно спокойном фоне. Это естественное стохастическое падение материала, которое препятствует формированию реальных сингулярностей.
левитофер