Откуда мы знаем, что направление увеличения времени внутри горизонта событий черной дыры Шварцшильда является направлением уменьшения , вместо увеличения ? Оба направления были бы похожи на время, но как мы узнаем, какое из них «указывает на будущее»?
Другими словами, есть ли простой способ увидеть, что гравитационный коллапс производит черную дыру вместо белой?
В решении Шварцшильда ориентация во времени за горизонтом при можно найти, рассматривая движущуюся сквозь него частицу. Поскольку ничего физического с частицей не происходит (как можно увидеть, используя какую-либо другую систему координат, например систему Пенроуза), его будущие и прошлые световые конусы должны указывать на одни и те же направления пространства-времени до и после пересечения. Если частица входит в горизонт извне, ее будущий световой конус направлен внутрь непосредственно перед входом и, следовательно, должен указывать внутрь сразу после входа. Этот аргумент непрерывности показывает, что внутри горизонта нет белой дыры.
Можно задать другой вопрос: существует ли другое, отличное решение (не Шварцшильд), которое снаружи выглядит как Шварцшильд, но отличается внутри. Ответ на это Нет - из-за теоремы Биркгофа.
Пространство-время Шварцшильда ориентируется во времени, поэтому можно определить временную ориентацию внутри горизонта, которая соответствует тому, что у вас есть за его пределами.
Андрей