Для внеш­не­го на­блю­да­те­ля са­мо па­де­ние ко­раб­ля рас­тя­ги­ва­ет­ся по его ча­сам до бес­ко­неч­но­сти. Зна­чит, то, что бу­дет про­ис­хо­дить с па­даю­щим на­блю­да­те­лем и его ко­раб­лем внут­ри чер­ной ды­ры, про­те­ка­ет уже вне вре­ме­ни внеш­не­го на­блю­да­те­ля (по­сле его бес­ко­неч­но­сти по вре­ме­ни). В этом смыс­ле чер­ные ды­ры пред­став­ля­ют со­бой ды­ры во вре­ме­ни Все­лен­ной.

Ко­неч­но, сра­зу ого­во­рим­ся, что это во­все не оз­на­ча­ет, что внут­ри чер­ной ды­ры вре­мя не те­чет. Там вре­мя те­чет, но это дру­гое вре­мя, те­ку­щее ина­че, чем вре­мя внеш­не­го на­блю­да­те­ля.

Ко­гда обу­че­ние в ас­пи­ран­ту­ре бли­зи­лось к кон­цу, я на­пи­сал ра­бо­ту об этом дру­гом вре­ме­ни, и она до сих пор яв­ля­ет­ся од­ной из мо­их са­мых лю­би­мых. Суть сде­лан­но­го мной от­кры­тия со­стоя­ла в том, что ес­ли пе­ре­хо­дить из внеш­не­го про­стран­ст­ва внутрь чер­ной ды­ры, то в фор­му­лах, опи­сы­ваю­щих гео­мет­рию че­ты­рех­мер­но­го про­стран­ст­ва-вре­ме­ни, ко­ор­ди­на­та вре­ме­ни про­сто за­ме­ня­ет­ся на ра­ди­аль­ную про­стран­ст­вен­ную ко­ор­ди­на­ту, и на­обо­рот. Или, ина­че го­во­ря, вре­мя пре­вра­ща­ет­ся в ра­ди­аль­ное про­стран­ст­вен­ное рас­стоя­ние, а это рас­стоя­ние-то и есть вре­мя!

Не­ко­то­рое пред­став­ле­ние о том, что про­ис­хо­дит, чи­та­тель мо­жет со­ста­вить, гля­дя на ри­су­нок 4 (б). Про­стран­ст­во, из­ги­ба­ясь при об­ра­зо­ва­нии чер­ной ды­ры, име­ет на ее гра­ни­це уже вер­ти­каль­ное на­прав­ле­ние (са­мая верх­няя по­верх­ность на ри­сун­ке 4 (б)), а по вер­ти­ка­ли мы от­кла­ды­ва­ем вре­мя, что и зна­чит, что про­стран­ст­во (ра­ди­аль­ное на­прав­ле­ние) пре­вра­ща­ет­ся во вре­мя. Уди­ви­тель­ные ве­щи пред­ска­зы­ва­ет тео­рия Эйн­штей­на!

Ко­гда я на­пи­сал со­от­вет­ст­вую­щие урав­не­ния (итог за­ни­мал все­го од­ну строч­ку), то, как все­гда, не­мед­лен­но от­пра­вил­ся к А. Зель­ма­но­ву. Он, взгля­нув на то, что я при­нес, мгно­вен­но все по­нял. Че­рез не­сколь­ко се­кунд он ска­зал: «Не­мед­лен­но по­сы­лай­те в пе­чать». Я был по­ра­жен. Это бы­ла ве­ли­чай­шая по­хва­ла, ведь обыч­но он за­став­лял все об­ду­мы­вать и пе­ре­про­ве­рять ме­ся­ца­ми, ес­ли не доль­ше, а свои ста­тьи от­та­чи­вал го­да­ми. Так на­ча­лось мое ис­сле­до­ва­ние чер­ных дыр.

В кон­це 50-х го­дов про­бле­мой внут­рен­но­сти чер­ных дыр за­ня­лись мо­ло­дые фи­зи­ки за ру­бе­жом — Д. Финкель­штейн и М. Кру­скал, а за­тем и дру­гие. Но на ран­ней ста­дии мо­ей ра­бо­ты я об этом не знал. Про­дол­жая ис­сле­до­ва­ние, мне уда­лось най­ти, как имен­но бу­дут дви­гать­ся сво­бод­но ле­тя­щие те­ла внут­ри го­ри­зон­та со­бы­тий. Эту об­ласть, где не мо­жет быть по­коя, где все обя­за­но па­дать к цен­тру, я на­звал Т-об­ла­стью. На­зва­ние под­чер­ки­ва­ло обя­за­тель­ную за­ви­си­мость от вре­ме­ни Т. Так час­то по­доб­ные об­лас­ти на­зы­ва­ют и сей­час.

Уче­ные   обыч­но с осо­бен­ной   лю­бо­вью   от­но­сят­ся к при­ду­ман­ным  ими на­зва­ни­ям и ис­пы­ты­ва­ют сво­его ро­да рев­ность, ес­ли кто-то за­бы­ва­ет, что на­зва­ние вве­де­но   ими. На пер­вый взгляд это вы­гля­дит стран­ным. Ведь яс­но, что до­ка­зать что-то су­ще­ст­вен­ное в тео­рии труд­но, и, ка­за­лось бы, ка­ж­дый, ко­му это уда­лось, а ре­зуль­тат стал об­ще­при­знан­ным,   дол­жен   ис­пы­ты­вать боль­шее удов­ле­тво­ре­ние от это­го, чем от удач­но при­ду­ман­но­го и при­вив­ше­го­ся на­зва­ния. Но на са­мом де­ле си­туа­ция час­то об­рат­ная, и я с этим не раз стал­ки­вал­ся. На­вер­ное, тут под­соз­на­тель­но влия­ет на че­ло­ве­ка тот факт, что хо­ро­ших ра­бот в тео­рии бы­ва­ет дос­та­точ­но мно­го, а удач­ных, об­ще­при­ня­тых на­зва­ний все­го   не­сколь­ко. Вот что пи­шет, на­при­мер, анг­лий­ский ма­те­ма­тик Дж. Лит­вуд:   «Обо­зна­че­ния L и R (left — ле­вый, right — пра­вый. — И. Я.), ко­то­рые с бла­го­дар­но­стью вос­при­ня­ло це­лое по­ко­ле­ние сту­ден­тов, бы­ли вве­де­ны мною. В пер­вом из­да­нии «Pure Mathematics» (Курс чис­той ма­те­ма­ти­ки. Г. Хар­ди. — И. Я.) клас­сы обо­зна­ча­лись че­рез Т и U. Бо­лее   позд­ние   из­да­ния   со­дер­жат мно­го ссы­лок на ме­ня, но ко­гда я на­мек­нул Хар­ди, что ему сле­ду­ет от­ме­тить и эту мою за­слу­гу (что не бы­ло сде­ла­но), он от­ка­зал­ся вы­пол­нить мою прось­бу на том ос­но­ва­нии, что упо­ми­нать та­кие ме­ло­чи бы­ло бы ос­кор­би­тель­ным для ме­ня». (Это из­вест­ная от­го­вор­ка уг­не­та­те­лей: то, че­го жерт­ва хо­чет, не слу­жит ее ис­тин­ным ин­те­ре­сам.)

Со мной про­изо­шел поч­ти ана­ло­гич­ный слу­чай. В од­ной из ста­тей я мно­го раз ссы­лал­ся на из­вест­но­го со­вет­ско­го ас­тро­но­ма И. Шклов­ско­го, у ко­то­ро­го учил­ся, а за­тем ра­бо­тал, и с ко­то­рым у нас бы­ли очень те­п­лые от­но­ше­ния. В этой ста­тье я упо­ми­нал об из­лу­че­нии, ос­тав­шем­ся во Все­лен­ной с древ­них вре­мен (мы о нем еще бу­дем го­во­рить в этой кни­ге). Это из­лу­че­ние в за­ру­беж­ной ли­те­ра­ту­ре (да и в час­ти на­шей) на­зы­ва­ли не­ук­лю­же — «мик­ро­вол­но­вое фо­но­вое из­лу­че­ние». И. Шклов­ский на­звал его ре­лик­то­вым. Яр­кое на­зва­ние по­нра­ви­лось мно­гим. Я его все­гда ис­поль­зую. И. Шклов­ский, про­чи­тав упо­мя­ну­тую мою ста­тью, по­звал ме­ня и с боль­шой оби­дой стал спра­ши­вать, по­че­му я не на­пи­сал, что на­зва­ние при­ду­ма­но им. В свое оп­рав­да­ние (и со­вер­шен­но ис­крен­не) я бор­мо­тал, что на­зва­ние ис­поль­зу­ет­ся уже дав­но и в де­сят­ках ста­тей, что это бу­дет не­со­лид­но для его ав­то­ри­те­та во всем ми­ре, ес­ли по та­ким пус­тя­кам на не­го ссы­лать­ся (бу­к­валь­но те же ар­гу­мен­ты, что Хар­ди при­во­дил Лит­ву­ду). Но И. Шклов­ский на­стой­чи­во убе­ж­дал ме­ня, что «это не пус­тя­ки!».

И я ду­маю, что он был прав. Яр­кое, эмо­цио­наль­ное на­зва­ние по­мо­га­ет об­ра­щать вни­ма­ние на про­бле­му, при­вле­ка­ет к ней и мо­ло­дежь, и сло­жив­ших­ся уче­ных, да и сти­му­ли­ру­ет тех, кто уже над ней ра­бо­та­ет. Это сво­его ро­да рек­ла­ма, а спе­циа­ли­сты по рек­ла­ме хо­ро­шо зна­ют, на­сколь­ко важ­но за­по­ми­наю­щее­ся на­зва­ние. При­ду­мав на­зва­ние «чер­ные ды­ры», Дж. Уи­лер спо­соб­ст­во­вал по­пу­ля­ри­за­ции про­бле­мы гра­ви­та­ци­он­но­го кол­лап­са и сре­ди про­фес­сио­на­лов и сре­ди всех, ин­те­ре­сую­щих­ся за­гад­ка­ми нау­ки.

Ска­жем те­перь не­сколь­ко слов о том, как мож­но соз­дать чер­ную ды­ру. На пер­вый взгляд, за­да­ча эта не­слож­ная. На­до взять ка­кую-ли­бо мас­су и сжать ее до раз­ме­ров гра­ви­та­ци­он­но­го ра­диу­са. Это, ко­неч­но, вер­но. Од­на­ко де­ло чрез­вы­чай­но ос­лож­не­но тем, что ве­ли­чи­на гра­ви­та­ци­он­но­го ра­диу­са ни­чтож­но ма­ла да­же для боль­ших масс. Так, ес­ли взять мас­су не­боль­шой го­ры, то ее при­шлось бы сжать до раз­ме­ра атом­но­го яд­ра! Ра­зу­ме­ет­ся, не мо­жет быть и ре­чи об ис­кус­ст­вен­ном соз­да­нии чер­ных дыр в со­вре­мен­ных ла­бо­ра­то­ри­ях или в ла­бо­ра­то­ри­ях обо­зри­мо­го бу­ду­ще­го.

Да­же ес­ли бы мы взя­ли мас­су Зем­ли, то ее при­шлось бы сжать до (по ра­диу­су) 1 сан­ти­мет­ра, а мас­су Солн­ца — до 3 ки­ло­мет­ров.

Но, ока­зы­ва­ет­ся, при­ро­да са­ма по­за­бо­ти­лась о соз­да­нии чер­ных дыр, прав­да, дос­та­точ­но боль­шой мас­сы. Та­кие чер­ные ды­ры мо­гут воз­ни­кать в кон­це жиз­ни дос­та­точ­но мас­сив­ных звезд.

Мы не бу­дем здесь сколь­ко-ни­будь под­роб­но го­во­рить об эво­лю­ции звезд и о том, что их ждет в кон­це жиз­нен­но­го пу­ти. Для нас дос­та­точ­но бу­дет ска­зать, что ес­ли звез­да в са­мом кон­це ак­тив­ной эво­лю­ции, уже по­сле ис­чер­па­ния ядер­но­го го­рю­че­го, име­ет мас­су, ска­жем, в де­сять масс Солн­ца и бо­лее, то весь­ма ве­ро­ят­но, что си­лы соб­ст­вен­но­го тя­го­те­ния со­жмут ее до раз­ме­ров гра­ви­та­ци­он­но­го ра­диу­са и пре­вра­тят в чер­ную ды­ру. Бо­лее то­го, пер­вые чер­ные ды­ры во Все­лен­ной, воз­никшие из звезд, ве­ро­ят­но,   уже   от­кры­ты   ас­тро­но­ми­ей. О ме­то­дах их по­ис­ков и от­кры­тий мы не­сколь­ко под­роб­нее ска­жем да­лее. На­ко­нец, весь­ма ве­ро­ят­но, что сверх­мас­сив­ные чер­ные ды­ры с мас­сой от ста ты­сяч до мил­ли­ар­да и бо­лее масс Солн­ца воз­ни­ка­ют в цен­трах ги­гант­ских звезд­ных сис­тем-га­лак­тик. Воз­мож­но так­же, что во Все­лен­ной есть чер­ные ды­ры и дру­гой при­ро­ды. Ко­гда ас­т­ро­фи­зи­ки все­рь­ез за­ин­те­ре­со­ва­лись чер­ны­ми ды­ра­ми в 60-х го­дах, пе­ред фи­зи­ка­ми-тео­ре­ти­ка­ми бы­ли по­став­ле­ны но­вые слож­ные за­да­чи. Р. Оп­пен­геймер и X. Снай­дер опи­са­ли воз­ник­но­ве­ние чер­ных дыр при сжа­тии точ­но сфе­ри­че­ской мас­сы. Но в при­ро­де ни­ко­гда не бы­ва­ет аб­со­лют­но точ­но сфе­ри­че­ских тел. А что про­изой­дет, ес­ли сжи­маю­щее­ся те­ло не­сфе­рич­но? Я за­ин­те­ре­со­вал­ся этим во­про­сом по­сле окон­ча­ния ас­пи­ран­ту­ры, ко­гда при­шел   ра­бо­тать   к   ака­де­ми­ку Я. Зель­до­ви­чу. Здесь вме­сте с мо­им свер­ст­ни­ком и дру­гом А. До­рош­ке­ви­чем и на­шим ру­ко­во­ди­те­лем мы взя­лись за ре­ше­ние про­бле­мы. Ко­гда ра­бо­та бы­ла за­кон­че­на, ее ре­зуль­тат   ока­зал­ся    со­всем    не­ожи­дан­ным. Вы­чис­ле­ния по­ка­зы­ва­ли, что при сжа­тии не­сим­мет­рич­но­го те­ла (но без вра­ще­ния) воз­ни­ка­ет чер­ная ды­ра, ко­то­рая бы­ст­ро долж­на стать со­вер­шен­но сфе­ри­че­ской. Лю­бые от­кло­не­ния от сфе­рич­но­сти в гра­ви­та­ци­он­ном по­ле долж­ны при об­ра­зо­ва­нии чер­ной ды­ры из­лу­чить­ся, уне­стись гра­ви­та­ци­он­ны­ми вол­на­ми. Воз­ник­шая гра­ни­ца чер­ной ды­ры — го­ри­зонт со­бы­тий — ока­зы­ва­ет­ся толь­ко сфе­ри­че­ской!

Я рас­ска­зал об этом ре­зуль­та­те на Ме­ж­ду­на­род­ной кон­фе­рен­ции по гра­ви­та­ции ле­том 1965 го­да. Это бы­ла пер­вая моя за­ру­беж­ная по­езд­ка, пер­вое по-на­стоя­ще­му серь­ез­ное об­су­ж­де­ние про­блем с ино­стран­ны­ми спе­циа­ли­ста­ми и пер­вое пред­став­ле­ние на­уч­ных ре­зуль­та­тов не­дав­но соз­дан­ной Я. Зель­до­ви­чем груп­пы пе­ред ме­ж­ду­на­род­ной об­ще­ст­вен­но­стью. Де­бют был ус­пеш­ным. Мне ста­ло яс­но, что бла­го­да­ря ог­ром­ной фи­зи­че­ской ин­туи­ции на­ше­го ру­ко­во­ди­те­ля, его на­стой­чи­во­сти и ув­ле­каю­ще­му всех уче­ни­ков гро­мад­но­му тру­до­лю­бию, ос­но­ван­но­му на пря­мо дет­ской влюб­лен­но­сти в тай­ны при­ро­ды, на­ша груп­па за­ни­ма­ет ли­ди­рую­щее по­ло­же­ние в но­вой об­лас­ти нау­ки — «ре­ля­ти­ви­ст­ской ас­т­ро­фи­зи­ке» (сло­вом «ре­ля­ти­ви­ст­ская» оп­ре­де­ля­ли ино­гда тео­рию Эйн­штей­на).

По­сле док­ла­да ме­ня ок­ру­жи­ла тол­па,   же­лаю­щая уз­нать под­роб­но­сти вы­чис­ле­ний. Сре­ди этих эн­ту­зиа­стов я сра­зу об­ра­тил вни­ма­ние на вы­со­ко­го ху­до­ща­во­го, ры­же­ва­то­го юно­шу, ти­пич­но­го аме­ри­кан­ца. За­ме­тил его я еще за па­ру дней пе­ред этим — он был во­об­ще пер­вым для ме­ня ино­стран­цем, крат­кое на­уч­ное со­об­ще­ние ко­то­ро­го я слы­шал в Лон­до­не. На­сколь­ко я пом­ню, он го­во­рил то­гда о гра­ви­та­ци­он­ном по­ле ци­лин­д­ра. Его со­об­ще­ние ме­ня жи­во за­ин­те­ре­со­ва­ло ка­ким-то труд­но уло­ви­мым на пер­вый взгляд, но со­вер­шен­но оп­ре­де­лен­ным сход­ст­вом в ме­то­де рас­су­ж­де­ний его и мо­ем. По­сле мое­го док­ла­да Кип Торн (так зва­ли юно­шу) по­мог мне объ­яс­нять­ся с же­лав­ши­ми об­су­дить док­лад, ибо то­гда мой анг­лий­ский язык был бо­лее чем да­лек от со­вер­шен­ст­ва. Мы по­том про­дол­жи­ли на­ше об­су­ж­де­ние.   Общ­ность на­уч­ных ин­те­ре­сов и, что не ме­нее важ­но, общ­ность его и мое­го ви­де­ния ми­ра (то, что на­зы­ва­ют у нас род­ст­вом душ) бы­ст­ро ста­ла оче­вид­ной для ме­ня. Вско­ре мы ста­ли на­стоя­щи­ми друзь­я­ми. Не­смот­ря на гео­гра­фи­че­скую ра­зоб­щен­ность (раз­ни­ца во вре­ме­ни ме­ж­ду Ка­ли­фор­ни­ей в США, где жи­вет Торн, и Мо­ск­вой один­на­дцать ча­сов) и не­смот­ря на (ино­гда) го­ды без лич­ных встреч, эта боль­шая друж­ба про­дол­жа­ет­ся и по­ны­не. Из го­то­вя­щей­ся к пе­ча­ти кни­ги К. Тор­на «Кри­вое про­стран­ст­во и де­фор­ми­ро­ван­ное вре­мя»  (Нор­тон, Нью-Йорк, 1990) я уз­нал, что сход­ные впе­чат­ле­ния о на­ших встре­чах ос­та­лись и у не­го.

Час­то на­ши оцен­ки жиз­нен­ных яв­ле­ний ока­зы­ва­ют­ся по­хо­жи­ми, на­ши сим­па­тии вы­зы­ва­ют од­ни и те же жен­щи­ны, и уже как-то са­мо со­бой по­лу­ча­лось, что ино­гда мы од­но­вре­мен­но на­чи­на­ли ра­бо­тать над оди­на­ко­вы­ми про­бле­ма­ми. Во вре­мя мое­го по­след­не­го по­се­ще­ния ла­бо­ра­то­рии К. Тор­на в Ка­ли­фор­ний­ском Тех­но­ло­ги­че­ском ин­сти­ту­те (он яв­ля­ет­ся там про­фес­со­ром, чле­ном Ака­де­мии на­ук США) я вы­сту­пил у не­го на се­ми­на­ре и кри­ти­че­ски ото­звал­ся о до­ка­за­тель­ст­ве тео­ре­мы в од­ной не­дав­ней   ра­бо­те   (вы­пол­нен­ной   дру­ги­ми   ав­то­ра­ми). Толь­ко я рас­крыл рот, что­бы вы­ска­зать свои ар­гу­мен­ты, как Кип (он то­же чи­тал эту ра­бо­ту) ска­зал: «Игорь, я знаю, что ты сей­час про­из­не­сешь». Я был по­ра­жен, мы срав­ни­ли свои ар­гу­мен­ты, и они в дей­ст­ви­тель­но­сти точ­но сов­па­ли. Еще не при­дя в се­бя, я рас­те­рян­но спро­сил — от­ку­да все же про­ис­хо­дит та­кая иден­тич­ность в мыс­лях. К. Торн, улы­ба­ясь, от­ве­тил: «У нас об­щий «фон», чуть ли не чет­верть ве­ка зна­ком­ст­ва и дос­ко­наль­ное зна­ние ра­бот друг дру­га». (Кип яв­лял­ся ре­дак­то­ром пе­ре­во­дов на­ших с Я. Зель­до­ви­чем книг, издан­ных в США, а я ре­дак­ти­ро­вал его кни­ги, пе­ре­ве­ден­ные у нас в стра­не.)

Че­рез три го­да по­сле кон­фе­рен­ции в Лон­до­не Кип прие­хал в на­шу стра­ну на Ме­ж­ду­на­род­ную кон­фе­рен­цию по гра­ви­та­ции в Тби­ли­си. Он со­об­щил мне, что, не­смот­ря на ог­ром­ный ин­те­рес, вы­зван­ный на­шей ра­бо­той о кол­лап­се не­сфе­ри­че­ско­го те­ла, не все спе­циа­ли­сты за ру­бе­жом со­глас­ны с ее важ­ней­шим вы­во­дом о том, что чер­ная ды­ра об­ра­зу­ет­ся и при сжа­тии не­сфе­ри­че­ско­го те­ла. Сре­ди скеп­ти­ков был круп­ный тео­ре­тик В. Из­ра­эль. К. Торн ска­зал, что со­мне­ние вы­зы­ва­ет сде­лан­ное на­ми пред­по­ло­же­ние о том, что при сжа­тии те­ла до раз­ме­ров гра­ви­та­ци­он­но­го ра­диу­са не­боль­шие от­кло­не­ния от сфе­рич­но­сти не мо­гут стать сколь угод­но боль­ши­ми. Фи­зи­че­ская ин­туи­ция, при­ви­вае­мая нам Я. Зель­до­ви­чем, под­ска­зы­ва­ла, что та­кое пред­по­ло­же­ние со­вер­шен­но оче­вид­но. Но ма­те­ма­ти­ки тре­бо­ва­ли до­ка­за­тельств, и я за­нял­ся этой ра­бо­той.

Че­рез год, ко­гда К. Торн вновь по­бы­вал в СССР и, про­ра­бо­тав у нас в груп­пе пол­то­ра ме­ся­ца, уез­жал до­мой, я смог уже дать ему мою ра­бо­ту с не­об­хо­ди­мым до­ка­за­тель­ст­вом. Оно, на­сколь­ко я знаю, убе­ди­ло всех.

В этой ра­бо­те я по­ка­зал, что ес­ли сфе­ри­че­ское те­ло име­ет на по­верх­но­сти не­боль­шую «рябь» и сжи­ма­ет­ся до раз­ме­ров гра­ви­та­ци­он­но­го ра­диу­са, то «рябь» хо­тя и воз­рас­та­ет не­мно­го в хо­де гра­ви­та­ци­он­но­го сжа­тия, но все же ос­та­ет­ся ма­лой, во­все не стре­мясь «раз­дуть­ся» до боль­ших раз­ме­ров. Обос­но­ва­ния имен­но это­го фак­та — что «рябь» ос­та­ет­ся ма­лой, и не хва­та­ло в на­шей пер­вой ра­бо­те. Я при­ду­мал ма­те­ма­ти­че­ское до­ка­за­тель­ст­во, ко­то­рое бы­ло очень про­стым и ка­за­лось мне поч­ти три­ви­аль­ным. К мо­ему удив­ле­нию, на­ши кол­ле­ги за ру­бе­жом со­чли его не­ожи­дан­ным. На­вер­ное, мне уда­лось срав­ни­тель­но про­сто про­вес­ти до­ка­за­тель­ст­во, по­то­му что я был зна­ком с ра­бо­та­ми о ма­те­ма­ти­че­ских спо­со­бах по­строе­ния так на­зы­вае­мых «об­щих ре­ше­ний» в тео­рии Эйн­штей­на. Эти по­строе­ния раз­ви­ва­лись со­вет­ски­ми фи­зи­ка­ми (впо­след­ст­вии ака­де­ми­ка­ми) Е. Лифши­цем и И. Ха­лат­ни­ко­вым. Я так­же знал ра­бо­ты со­вет­ско­го ма­те­ма­ти­ка А. Пет­ро­ва, и мне ос­та­ва­лось мо­ди­фи­ци­ро­вать и раз­вить все эти идеи в при­ме­не­нии к ана­ли­зи­руе­мой про­бле­ме.

При­ве­ден­ный при­мер еще раз по­ка­зы­ва­ет, на­сколь­ко важ­ным яв­ля­ет­ся зна­ком­ст­во со смеж­ны­ми об­лас­тя­ми нау­ки.

В кон­це 60-х го­дов, о ко­то­рых сей­час   идет речь, по­езд­ки   со­вет­ских фи­зи­ков в США и аме­ри­кан­ских к нам бы­ли ку­да ме­нее час­тые, чем се­го­дня. И ка­ж­дая по­езд­ка то­гда бы­ла со­бы­ти­ем, о ко­то­ром    под­роб­но рас­ска­зы­ва­лось на на­уч­ных се­ми­на­рах. Из по­ез­док мы воз­вра­ща­лись с но­вой ин­фор­ма­ци­ей о том, что де­ла­ют на­ши кол­ле­ги. Но не ме­нее важ­но, что мы уз­на­ва­ли и то, как это де­ла­ет­ся, изу­ча­ли но­вый стиль ра­бо­ты, ме­то­ды, час­то силь­но от­ли­чав­шие­ся от на­ших. Ни­что не мо­жет бо­лее па­губ­но ска­зы­вать­ся на на­уч­ных ис­сле­до­ва­ни­ях, чем изо­ли­ро­ван­ность, ото­рван­ность от ми­ро­вой нау­ки, не­воз­мож­ность ши­ро­ко и час­то об­щать­ся с кол­ле­га­ми. Не­спе­циа­ли­сту ино­гда да­же труд­но по­нять, на­сколь­ко силь­но сти­му­ли­ру­ет­ся ра­бо­та по­сто­ян­ны­ми дис­кус­сия­ми, об­ме­ном мне­ния­ми, про­сто ок­ру­же­ни­ем лю­дей,   пред­став­ляю­щих дру­гие на­уч­ные шко­лы, дру­гие ме­то­ды и на­прав­ле­ния, ко­неч­но, ес­ли это ис­сле­до­ва­те­ли с пе­ред­не­го края нау­ки.

В фев­ра­ле 1967 го­да я вер­нул­ся в Мо­ск­ву из пер­вой по­езд­ки в США на так на­зы­вае­мый Те­хас­ский сим­по­зи­ум (на­зва­ние «Те­хас­ский» свя­за­но с ме­стом про­ве­де­ния пер­во­го сим­по­зиу­ма) по ре­ля­ти­ви­ст­ской ас­т­ро­фи­зи­ке, про­во­див­ший­ся в Нью-Йор­ке. Это был вто­рой сим­по­зи­ум та­ко­го ро­да, и он от­ра­жал рез­кое из­ме­не­ние си­туа­ции в тео­ре­ти­че­ской и на­блю­да­тель­ной ас­т­ро­фи­зи­ке.

Мно­гие спе­циа­ли­сты осоз­на­ли, что в при­ро­де долж­ны су­ще­ст­во­вать не­бес­ные те­ла, кар­ди­наль­но от­ли­чаю­щие­ся от все­го то­го, что зна­ли до сих пор ас­тро­но­мы Они долж­ны быть не­по­хо­жи ни на обыч­ные звез­ды, ни на пла­не­ты, ни на рас­се­ян­ный газ. Эти ги­по­те­ти­че­ские те­ла име­ют ог­ром­ные гра­ви­та­ци­он­ные по­ля, ко­то­рые опи­сы­ва­ют­ся об­щей тео­ри­ей от­но­си­тель­но­сти. От­сю­да и их на­зва­ние — ре­ля­ти­ви­ст­ские объ­ек­ты, и на­зва­ние са­мо­го сим­по­зиу­ма. Речь шла о не­от­кры­тых то­гда ней­трон­ных звез­дах и чер­ных ды­рах.

На­ша де­ле­га­ция АН СССР со­стоя­ла все­го из трех че­ло­век — В. Гинз­бур­га, И. Шклов­ско­го и ме­ня. Об­щее же ко­ли­че­ст­во уча­ст­ни­ков дос­ти­га­ло не­сколь­ких со­тен че­ло­век. Не­смот­ря на на­ши от­ча­ян­ные уси­лия по­лу­чить наи­боль­шую ин­фор­ма­цию и по­го­во­рить с мак­си­му­мом кол­лег, мы фи­зи­че­ски не мог­ли ох­ва­тить все­го ин­те­рес­но­го. Хо­тя с тех пор про­шло бо­лее два­дца­ти лет и мно­гое из­ме­ни­лось, но и сей­час, к со­жа­ле­нию, про­ис­хо­дят ве­ли­чай­шие без­обра­зия, ко­гда на­ши де­ле­га­ции ас­тро­но­мов и фи­зи­ков на ме­ж­ду­на­род­ных фо­ру­мах в де­сят­ки (а ино­гда в сот­ни!) раз ме­нее мно­го­чис­лен­ны, чем де­ле­га­ции не толь­ко США, но и зна­чи­тель­но мень­ших (и ме­нее раз­ви­тых) стран. Та­кая яко­бы «эко­но­мия средств» на­но­сит ог­ром­ный вред не толь­ко нау­ке во­об­ще, так как на­ши фи­зи­ки и ас­тро­но­мы по мно­гим во­про­сам за­ни­ма­ют ве­ду­щие по­зи­ции, но и даль­ней­ше­му раз­ви­тию ис­сле­до­ва­ний у нас в стра­не, да и все­му на­ше­му об­ще­му де­лу.

По­сле сим­по­зиу­ма мы бы­ли при­гла­ше­ны в раз­ные на­уч­ные цен­тры. Я, в ча­ст­но­сти, по­бы­вал в Прин­сто­не, в Ин­сти­ту­те выс­ших ис­сле­до­ва­ний, где про­вел по­след­ние де­ся­ти­ле­тия сво­ей жиз­ни А. Эйн­штейн. Мы бы­ли вме­сте с К. Тор­ном гос­тя­ми Дж. Уи­ле­ра и жи­ли у не­го в до­ме (К. Торн — уче­ник Дж. Уи­ле­ра). Воз­мож­ность по­сто­ян­но­го тес­но­го об­ще­ния с эти­ми фи­зи­ка­ми раз­ных по­ко­ле­ний по­ка­за­ла, на­сколь­ко серь­ез­но от­но­ше­ние на За­па­де к про­бле­ме по­ис­ка ре­ля­ти­ви­ст­ских не­бес­ных тел.

На­до под­черк­нуть, что пио­не­ра­ми в ор­га­ни­за­ции по­ис­ков ре­ля­ти­ви­ст­ских объ­ек­тов во Все­лен­ной бы­ли в 1965 го­ду Я. Зель­до­вич и О. Гу­сей­нов — мо­ло­дой (то­гда!) азер­бай­джан­ский ас­т­ро­фи­зик, ра­бо­тав­ший в на­шей груп­пе. Труд­но­сти по­ис­ков та­ких не­бес­ных тел за­клю­ча­ют­ся в сле­дую­щем.

Тео­рии бы­ли из­вест­ны два ви­да ре­ля­ти­ви­ст­ских тел — ней­трон­ные звез­ды и чер­ные ды­ры. Ней­трон­ные звез­ды име­ют раз­мер все­го в де­сять ки­ло­мет­ров, и по­это­му, да­же ес­ли их по­верх­ность силь­но на­гре­та, они из­лу­ча­ют очень ма­ло све­та. Чер­ные ды­ры, как то­гда счи­та­ли, во­об­ще не из­лу­ча­ют свет. Зна­чит, и те и дру­гие долж­ны быть во­все не­ви­ди­мы с боль­ших рас­стоя­ний, от­де­ляю­щих нас от этих не­бес­ных тел.

Как же их об­на­ру­жить?

Со­вет­ские фи­зи­ки В. Бра­гин­ский и А. Пол­на­рез как-то по­шу­ти­ли по это­му по­во­ду, что об­су­ж­де­ние про­бле­мы вы­гля­де­ло ана­ло­гич­но раз­го­во­ру Ко­ро­ля и Али­сы в сказ­ке Л. Кэр­рол­ла «Али­са в За­зер­ка­лье».

«— Взгля­ни-ка на до­ро­гу! Ко­го ты там ви­дишь?

—  Ни­ко­го, — ска­за­ла Али­са.

—  Мне бы та­кое зре­ние! — за­ме­тил Ко­роль с за­ви­стью. — Уви­деть   Ни­ко­го! Да еще на та­ком рас­стоя­нии!»

Но Я. Зель­до­вич и О. Гу­сей­нов об­ра­ти­ли вни­ма­ние на то, что не­ви­ди­мые ре­ля­ти­ви­ст­ские объ­ек­ты долж­ны об­ла­дать ог­ром­ным гра­ви­та­ци­он­ным по­лем. Имен­но это по­ле и мо­жет по­мочь об­на­ру­жить их. По мне­нию со­ветских уче­ных, ре­ля­ти­ви­ст­ские те­ла на­до ис­кать в со­ста­ве двой­ных звезд­ных сис­тем, ко­гда тя­го­те­ние не­ви­ди­мо­го те­ла влия­ет на дви­же­ние близ­ле­жа­щей звез­ды. По осо­бен­но­стям в дви­же­нии ви­ди­мой звез­ды и мож­но су­дить о на­ли­чии не­ви­ди­мо­го на­пар­ни­ка.

По­сле зна­ком­ст­ва К. Тор­на с ра­бо­той фи­зи­ков на­шей груп­пы он ув­лек­ся иде­ей об­на­ру­же­ния ре­ля­ти­ви­ст­ских тел во Все­лен­ной. Это слу­жит при­ме­ром, ко­гда на­ши ис­сле­до­ва­ния под­толк­ну­ли аме­ри­кан­ских фи­зи­ков. К. Торн вме­сте с В. Тримбл со­ста­ви­ли спи­сок звезд, вбли­зи ко­то­рых бы­ло за­по­доз­ре­но су­ще­ст­во­ва­ние не­ви­ди­мых объ­ек­тов с силь­ным тя­го­те­ни­ем. Увы! Под­роб­ное изу­че­ние звезд их спи­ска, как и звезд, пред­ло­жен­ных дру­ги­ми ав­то­ра­ми, не при­ве­ло к от­кры­тию ре­ля­ти­ви­ст­ских не­бес­ных тел.

Ней­трон­ные звез­ды бы­ли от­кры­ты слу­чай­но в 1967 го­ду анг­лий­ски­ми ра­дио­ас­тро­но­ма­ми по их ха­рак­тер­но­му ра­дио­из­лу­че­нию.

От­кры­тие чер­ных дыр за­тя­ну­лось. В 1966 го­ду мы с Я. Зель­до­ви­чем, а в 1967 го­ду И. Шклов­ский от­ме­ти­ли, что чер­ные ды­ры (и ней­трон­ные звез­ды) мо­гут быть мощ­ней­ши­ми ис­точ­ни­ка­ми   рент­ге­нов­ско­го   из­лу­че­ния. Это слу­чит­ся, ес­ли со­всем близ­ко от чер­ной ды­ры на­хо­дит­ся нор­маль­ная звез­да. То­гда тя­го­те­ние чер­ной ды­ры за­ста­вит газ из ат­мо­сфе­ры нор­маль­ной звез­ды-ком­пань­о­на пе­ре­те­кать к ней, за­кру­чи­вать­ся во­круг нее в ком­пакт­ный га­зо­вый диск. Слои га­за в дис­ке из-за тре­ния друг о дру­га на­гре­ва­ют­ся до де­сят­ков мил­лио­нов гра­ду­сов и, пре­ж­де чем упасть в чер­ную ды­ру, ис­пус­ка­ют рент­ге­нов­ские лу­чи.

Та­кое рент­ге­нов­ское из­лу­че­ние де­ла­ет чер­ную ды­ру ви­ди­мой.

В 1972 го­ду бы­ли впер­вые об­на­ру­же­ны рент­ге­нов­ские ис­точ­ни­ки в со­ста­ве двой­ных звезд­ных сис­тем. Часть из них ока­за­лась ней­трон­ны­ми звез­да­ми. А дру­гие, как счи­та­ет боль­шин­ст­во спе­циа­ли­стов, — чер­ные ды­ры.

Не­за­дол­го до этих со­бы­тий я по­зна­ко­мил­ся с анг­ли­ча­ни­ном С. Хо­укин­гом, впо­след­ст­вии став­шим од­ним из са­мых вы­даю­щих­ся фи­зи­ков-тео­ре­ти­ков на­ше­го ве­ка и, без­ус­лов­но, са­мым круп­ным спе­циа­ли­стом по чер­ным ды­рам. Мы встре­ти­лись в 1970 го­ду. В го­ро­де Брай­то­не, на­хо­дя­щем­ся на юж­ном по­бе­ре­жье Анг­лии, про­хо­ди­ла Ге­не­раль­ная ас­самб­лея Ме­ж­ду­на­род­но­го ас­тро­но­ми­че­ско­го сою­за. Мо­ло­дой анг­лий­ский ас­тро­ном М. Лон­гейер, дол­гое вре­мя ста­жи­ро­вав­ший­ся в Мо­ск­ве под ру­ко­во­дством Я. Зель­до­ви­ча, при­гла­сил не­сколь­ких со­вет­ских де­ле­га­тов по­се­тить Ин­сти­тут ас­тро­но­мии в го­ро­де Кем­брид­же и зна­ме­ни­тую ра­дио­ас­тро­но­ми­че­скую об­сер­ва­то­рию. Имен­но на этой об­сер­ва­то­рии мо­ло­дой сту­дент­кой-ис­сле­до­ва­тель­ни­цей Дж. Белл и ее ру­ко­во­ди­те­лем А. Хью­ши­ем за три го­да до это­го бы­ли от­кры­ты ней­трон­ные звез­ды по их пуль­си­рую­ще­му ра­дио­из­лу­че­нию.

С не­скры­вае­мым удив­ле­ни­ем я раз­гля­ды­вал свое­об­раз­ный ра­дио­те­ле­скоп, на ко­то­ром бы­ло сде­ла­но от­кры­тие. Он пред­став­лял со­бой не­боль­шое по­ле с вби­ты­ми коль­я­ми, на ко­то­рые на­тя­ну­ты го­ри­зон­таль­ные ря­ды про­во­ло­ки, яв­ляю­щие­ся ра­дио­ан­тен­на­ми. В зна­чи­тель­ной ме­ре те­ле­скоп был сде­лан ру­ка­ми сту­ден­тов. Эта не­обыч­ная «ма­ши­на» по­зво­ли­ла от­крыть не­бес­ные те­ла, где по­ле тя­го­те­ния на­столь­ко ве­ли­ко, что, для то­го что­бы вы­рвать­ся из не­го, не­об­хо­ди­ма ско­рость, поч­ти рав­ная ско­ро­сти све­та.

Ней­трон­ные звез­ды ока­за­лись свое­об­раз­ным по­ли­го­ном для ис­сле­до­ва­ния мно­гих уди­ви­тель­ных яв­ле­ний. Так, на­при­мер, у них на­столь­ко силь­ное маг­нит­ное по­ле, что в ка­ж­дом ку­би­че­ском сан­ти­мет­ре у по­верх­но­сти со­дер­жит­ся энер­гия, эк­ви­ва­лент­ная ста грам­мам мас­сы! Та­кая плот­ность в сто раз боль­ше, чем плот­ность во­ды, и пре­вы­ша­ет плот­ность лю­бо­го ми­не­ра­ла или хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в ес­те­ст­вен­ных ус­ло­ви­ях. И все это толь­ко маг­нит­ное по­ле, ко­то­рое мы при­вык­ли вос­при­ни­мать как не­что поч­ти эфе­мер­ное.

Из-за силь­но­го по­ля тя­го­те­ния на по­верх­но­сти ней­трон­ной звез­ды вре­мя те­чет в пол­то­ра раза мед­лен­нее, чем у нас. А в цен­тре та­кой звез­ды за­мед­ле­ние вре­ме­ни со­став­ля­ет уже бо­лее двух с по­ло­ви­ной раз.

Еще по до­ро­ге в Кем­бридж мы до­го­во­ри­лись с М. Лон­гей­е­ром, что я на­ве­щу до­ма С. Хо­укин­га. До­ма — по­то­му что он был уже то­гда тя­же­ло бо­лен ат­ро­фи­рую­щим ла­те­раль­ным скле­ро­зом. Эта бо­лезнь по­ра­жа­ет цен­траль­ную нерв­ную сис­те­му, ве­дет к по­сте­пен­ной ат­ро­фии мышц и че­рез не­сколь­ко лет — к смер­ти. С. Хо­укинг за­бо­лел, ко­гда ему бы­ло не­мно­гим бо­лее два­дца­ти лет и он дол­жен был за­кан­чи­вать свою дис­сер­та­цию. (В Анг­лии, как и в боль­шин­ст­ве за­ру­беж­ных стран, за­щи­ща­ет­ся толь­ко од­на дис­сер­та­ция на зва­ние док­то­ра фи­ло­со­фии, а не две — кан­ди­дат­ская и док­тор­ская, — как у нас.) Лег­ко по­нять, что он был трав­миро­ван из­вес­ти­ем о про­грес­си­рую­щей бо­лез­ни, не ви­дел смыс­ла за­кан­чи­вать дис­сер­та­цию, за­бро­сил нау­ку и на­чал пить. К сча­стью, про­грес­си­рую­щее ухуд­ше­ние здо­ро­вья за­мед­ли­лось, и судь­ба улыб­ну­лась ему: он встре­тил оча­ро­ва­тель­ную де­вуш­ку — Джейн и об­ру­чил­ся с ней. Со­бы­тие ста­ло по­во­ро­том в жиз­ни. Впо­след­ст­вии он вспо­ми­нал: «Для то­го что­бы же­нить­ся, я дол­жен был най­ти ра­бо­ту, а для то­го, что­бы по­лу­чить ра­бо­ту, я дол­жен был за­кон­чить дис­сер­та­цию. Впер­вые в жиз­ни я на­чал серь­ез­но тру­дить­ся. К сво­ему удив­ле­нию, я об­на­ру­жил, что это мне нра­вит­ся».

К мо­ему при­ез­ду в Кем­бридж С. Хо­укинг уже был из­вес­тен свои­ми ис­сле­до­ва­ния­ми о на­ча­ле рас­ши­ре­ния Все­лен­ной (об этом мы еще бу­дем го­во­рить). Он до­ка­зал, что Все­лен­ная на­ча­ла рас­ши­рять­ся с со­стоя­ния чрез­вы­чай­но боль­шой плот­но­сти и боль­шо­го по­ля тя­го­те­ния, как го­во­рят фи­зи­ки — с син­гу­ляр­но­го со­стоя­ния. И я с ин­те­ре­сом ждал встре­чи с ним.

С. Хо­укинг все­гда по­ра­жал лю­дей при пер­вом зна­ком­ст­ве. Че­рез не­сколь­ко ми­нут пол­но­стью за­бы­ва­ешь, что ты на­хо­дишь­ся ря­дом с тя­же­ло боль­ным че­ло­ве­ком, поч­ти пол­но­стью ли­шен­ным воз­мож­но­сти дви­гать­ся. Он ве­сел, ожив­лен. У не­го не­обык­но­вен­ные лу­чи­стые гла­за. Сра­зу ощу­ща­ешь бес­ко­неч­ную глу­би­ну его ин­тел­лек­та и не­пре­рыв­но вос­при­ни­ма­ешь кра­со­ту этих глаз.

Мне бы­ло труд­но по­ни­мать его речь, так как го­во­рил он с боль­шим тру­дом, но М. Лон­гей­ер, дав­но об­щав­ший­ся с ним, по­мог мне в ин­тер­пре­та­ции его слов. Я рас­ска­зал С. Хо­укин­гу, что мы де­ла­ли то­гда вме­сте с Я. Зель­до­ви­чем в Мо­ск­ве. Мне по­че­му-то ка­за­лось, что ма­те­ма­ти­че­ские де­та­ли не долж­ны его ин­те­ре­со­вать, и я вскользь за­ме­тил, что опу­щу их в рас­ска­зе. На это он, улыб­нув­шись, от­ве­тил, что это са­мое важ­ное. И я, и он в то вре­мя мно­го за­ни­ма­лись кос­мо­ло­ги­ей. Но из раз­го­во­ра я по­чув­ст­во­вал, что его на­стоя­щий ин­те­рес оп­ре­де­лен­но по­во­ра­чи­ва­ет­ся к чер­ным ды­рам. Что ка­са­ет­ся ме­ня, то я все­гда счи­тал, что имен­но в чер­ных ды­рах на­хо­дит­ся ключ к по­сти­же­нию мно­гих глу­бин­ных тайн при­ро­ды.

К сча­стью, с го­да­ми бо­лезнь С. Хо­укин­га ста­би­ли­зи­ро­ва­лась. Не­смот­ря на пер­во­на­чаль­ные мрач­ные про­гно­зы вра­чей (и, оче­вид­но, бла­го­да­ря их за­бо­там и си­ле ду­ха са­мо­го С. Хо­укин­га), он про­дол­жа­ет жить и ра­бо­тать. Его ин­тел­лект, по-мо­ему, ста­но­вит­ся все бо­лее глу­бо­ким, хо­тя, к со­жа­ле­нию, сей­час он не вла­де­ет почти ни­ка­ки­ми мус­ку­ла­ми. Он мо­жет пе­ре­дви­гать­ся толь­ко на спе­ци­аль­ной ко­ля­ске, ко­то­рой управ­ля­ет с по­мо­щью элек­тро­ни­ки паль­ца­ми ле­вой ру­ки. Он пол­но­стью по­те­рял спо­соб­ность го­во­рить и об­ща­ет­ся с по­мо­щью ком­пь­ю­те­ра. Но по-преж­не­му не по­те­рял чув­ст­во юмо­ра, ак­ти­вен, ве­сел, уча­ст­ву­ет в экс­кур­си­ях, в по­се­ще­нии те­ат­ров и рес­то­ра­нов, при­ни­ма­ет у се­бя до­ма гос­тей, все­гда ок­ру­жен людь­ми.

И са­мое глав­ное — он ра­бо­та­ет как ни­кто дру­гой. На­уч­ный мир по­ра­жа­ет­ся его глу­бо­ким иде­ям, ко­то­рые по­яв­ля­ют­ся од­на за дру­гой. Все они не­обыч­ны. Я на­вер­ня­ка не оши­бусь, ска­зав, что об­щать­ся с ним для всех кол­лег — сча­стье.

С. Хо­укинг мно­го раз бы­вал у нас в стра­не. По­след­ний раз та­кой ви­зит был ле­том 1988 го­да. Он по­се­тил ме­ж­ду­на­род­ную кон­фе­рен­цию в Ле­нин­гра­де, по­свя­щен­ную 100-лет­не­му юби­лею А. Фрид­ма­на, соз­да­те­ля тео­рии рас­ши­ряю­щей­ся Все­лен­ной, вы­сту­пил с док­ла­дом, уча­ст­во­вал во мно­гих экс­кур­си­ях, объ­ез­дил го­род. Во вре­мя кон­фе­рен­ции я взял у не­го ин­тер­вью для со­вет­ско­го те­ле­ви­де­ния.

У С. Хо­укин­га трое де­тей: два сы­на, ко­то­рым сей­час два­дцать один год и де­вять лет, и дочь во­сем­на­дца­ти лет. Ин­те­рес­но, что он ро­дил­ся вось­мо­го ян­ва­ря 1942 го­да — ров­но три­ста лет спус­тя по­сле смер­ти Г. Га­ли­лея (это он сам час­то от­ме­ча­ет). О се­бе он го­во­рит: «По­ми­мо то­го что я был столь не­удач­лив, что за­бо­лел АЛС, или дви­га­тель­но ней­рон­ным рас­строй­ством, я был сча­ст­лив поч­ти во всех дру­гих от­но­ше­ни­ях. Та по­мощь и под­держ­ка, ко­то­рую я по­лу­чил от мо­ей же­ны Джейн и мо­их де­тей Ро­бер­та, Лю­си и Тим­ми, сде­ла­ли воз­мож­ным для ме­ня вес­ти до­воль­но нор­маль­ную жизнь и осу­ще­ст­вить ус­пеш­ную карь­е­ру. Я был сча­ст­лив и в том, что вы­брал тео­ре­ти­че­скую фи­зи­ку, так как она вся со­дер­жит­ся в уме. По­это­му моя фи­зи­че­ская не­мощь не бы­ла серь­ез­ной по­ме­хой. Мои на­уч­ные кол­ле­ги все без ис­клю­че­ния ока­зы­ва­ли мак­си­маль­ную по­мощь».

Сле­дую­щая по­сле пер­во­го зна­ком­ст­ва на­ша встре­ча с С. Хо­укин­гом про­изош­ла в 1972 го­ду. Не­сколь­ко при­гла­шен­ных спе­циа­ли­стов из раз­ных стран, в том чис­ле С. Хо­укинг и я, чи­та­ли лек­ции по фи­зи­ке чер­ных дыр на Ме­ж­ду­на­род­ной шко­ле в го­ро­де Ле­зу­ше во Фран­цуз­ских Аль­пах. С. Хо­укинг прие­хал ту­да со сво­ей оча­ро­ва­тель­ной же­ной и дву­мя деть­ми, ко­то­рые бы­ли то­гда со­всем ма­лень­кие. Джейн за­пом­ни­ла мои рас­ска­зы о при­стра­стии мое­го ма­лень­ко­го сы­ниш­ки к иг­ру­шеч­ным ав­то­мо­би­лям и спе­ци­аль­но при­вез­ла ему в по­да­рок от сво­ей се­мьи ма­лень­кую иг­руш­ку — ав­то­мо­биль. То­гда Хо­укинг еще са­мо­стоя­тель­но чи­тал лек­ции, хо­тя го­во­рить ему бы­ло очень труд­но. Ос­нов­ные те­зи­сы он за­ра­нее дик­то­вал по­мощ­ни­кам, и они де­мон­ст­ри­ро­ва­ли их во вре­мя лек­ций, а Хо­укинг толь­ко да­вал по­яс­не­ния. Ве­че­ра­ми мы час­то со­би­ра­лись вме­сте в уют­ных хол­лах шко­лы. Мно­го го­во­ри­ли о нау­ке и жиз­ни. С. Хо­укинг рас­ска­зы­вал о том, как он в юно­сти ув­ле­кал­ся фи­гур­ным ка­та­ни­ем. Бы­ло обид­но ви­деть, как жес­то­ко по­сту­пи­ла судь­ба с этим энер­гич­ным, улыб­чи­вым, ост­ро­ум­ным че­ло­ве­ком. И тем не ме­нее по сво­ему за­до­ру он не ус­ту­пал да­же экс­пан­сив­но­му мо­ло­до­му про­фес­со­ру-италь­ян­цу Р. Руф­фи­ни, так­же чи­тав­ше­му лек­ции в Лезу­ше. На­ши лек­ции бы­ли за­тем из­да­ны в ви­де кни­ги, став­шей пер­вым пол­ным из­ло­же­ни­ем фи­зи­ки чер­ных дыр, явив­шим­ся от­прав­ной точ­кой мно­го­чис­лен­ных даль­ней­ших ис­сле­до­ва­ний.

Ха­рак­тер­ной осо­бен­но­стью но­во­го под­хо­да к про­бле­ме чер­ных дыр бы­ло то, что на них пе­ре­ста­ли смот­реть как на не­что клад­би­щен­ское — как на «гра­ви­та­ци­он­ные мо­ги­лы», ку­да ма­те­рия мо­жет толь­ко упасть и ис­чез­нуть для внеш­не­го на­блю­да­те­ля. На са­мом де­ле чер­ная ды­ра сво­им мощ­ным по­лем тя­го­те­ния взаи­мо­дей­ст­ву­ет с ок­ру­жаю­щей сре­дой, вы­зы­ва­ет бур­ные фи­зи­че­ские про­цес­сы. Как вы­ра­зил­ся Р. Руф­фи­ни — чер­ные ды­ры от­нюдь не мерт­вы, они «жи­вые». В ча­ст­но­сти, на­гре­тый по­ток га­за в дис­ке, за­кру­чи­ваю­щем­ся во­круг чер­ной ды­ры, вхо­дя­щей в со­став двой­ной звезд­ной сис­те­мы, дол­жен вы­звать рент­ге­нов­ское из­лу­че­ние.

Как уже го­во­ри­лось, в 1972 го­ду бы­ли от­кры­ты пер­вые рент­ге­нов­ские ис­точ­ни­ки в со­ста­ве двой­ных звезд­ных сис­тем. Один из них, но­ся­щий на­зва­ние Ле­бедь X-I (что рас­шиф­ро­вы­ва­ет­ся так: X — рент­ге­нов­ский, Ле­бедь — на­зва­ние со­звез­дия, I — но­мер по по­ряд­ку), по всем сво­им па­ра­мет­рам сви­де­тель­ст­во­вал о на­ли­чии там чер­ной ды­ры с мас­сой при­мер­но с де­ся­ток масс Солн­ца. Ес­те­ст­вен­но, в Ле­зу­ше мы мно­го об­су­ж­да­ли но­вые от­кры­тия. Шут­ка ли, ведь по­доз­ре­ва­лось от­кры­тие дыр в про­стран­ст­ве и вре­ме­ни. Мы раз­де­ли­лись на оп­ти­ми­стов и скеп­ти­ков. Оп­ти­ми­сты ут­вер­жда­ли, что от­кры­тие со­стоя­лось. Скеп­ти­ки при­зы­ва­ли к ос­то­рож­но­сти и тща­тель­ной про­вер­ке фак­тов.

Я сра­зу по­ве­рил в это от­кры­тие. Сей­час мне ка­жется, что ин­туи­ция ме­ня не об­ма­ну­ла, хо­тя с го­да­ми я стал бо­лее ос­то­рож­ным. Близ­кую к мо­ей точ­ку зре­ния за­ни­мал К. Торн (он так­же чи­тал то­гда лек­ции в Ле­зу­ше), хо­тя и счи­тал, что от­кры­тие ну­ж­да­ет­ся в до­пол­ни­тель­ной про­вер­ке. Че­рез два го­да, ко­гда све­де­ний об ис­точ­ни­ке в со­звез­дии Ле­бедь при­ба­ви­лось, К. Торн пи­сал: «Эти до­ка­за­тель­ст­ва на де­вя­но­сто про­цен­тов убе­ди­ли ме­ня и мно­гих дру­гих ас­тро­но­мов в том, что в цен­тре Ле­бе­дя X-I дей­ст­ви­тель­но на­хо­дит­ся чер­ная ды­ра».

С. Хо­укинг за­ни­мал бо­лее ос­то­рож­ную по­зи­цию. В 1988 го­ду, вспо­ми­ная те го­ды, он пи­сал: «Ка­жет­ся, что толь­ко чер­ная ды­ра мо­жет дей­ст­ви­тель­но ес­те­ст­вен­ным об­ра­зом объ­яс­нить на­блю­де­ния. Не­смот­ря на это, я за­клю­чил па­ри с Ки­пом Тор­ном из Ка­ли­фор­ний­ско­го Тех­но­ло­ги­че­ско­го ин­сти­ту­та о том, что в дей­ст­ви­тель­но­сти Ле­бедь X-I не со­дер­жит чер­ную ды­ру! Это яви­лось для ме­ня фор­мой стра­хо­во­го по­ли­са. Я сде­лал мно­го ра­бот, по­свя­щен­ных чер­ным ды­рам, и это все ока­за­лось бы впус­тую, ес­ли бы вы­яс­ни­лось, что чер­ные ды­ры не су­ще­ст­ву­ют. Но в этом слу­чае я имел бы уте­ше­ние, вы­иг­рав па­ри, что да­ло бы мне че­ты­рех­го­дич­ную под­пис­ку на жур­нал «Private Eye». Ес­ли же чер­ные ды­ры су­ще­ст­ву­ют, Кип по­лу­чил бы го­дич­ную под­пис­ку на «Penthouse». Ко­гда мы за­клю­ча­ли па­ри в 1975 го­ду, мы бы­ли на 80 про­цен­тов уве­ре­ны, что Ле­бедь яв­ля­ет­ся чер­ной ды­рой. Те­перь я ска­зал бы, что у нас есть 95-про­цент­ная уве­рен­ность, но на­ше па­ри все еще ждет ре­ше­ния».

Па­ри бы­ло дей­ст­ви­тель­но за­клю­че­но по всем пра­ви­лам и да­же офи­ци­аль­но опуб­ли­ко­ва­но в кни­ге. Для то­го что­бы чи­та­тель мог пол­но­стью оце­нить юмор спо­рщи­ков, сле­ду­ет по­яс­нить, что оба жур­на­ла, фи­гу­ри­рую­щие в ус­ло­ви­ях па­ри, име­ют весь­ма и весь­ма лег­ко­мыс­лен­ное со­дер­жа­ние. Но ес­ли го­во­рить серь­ез­но, то С. Хо­укинг, на­вер­ное, да­ет прав­до­по­доб­ную оцен­ку сте­пе­ни на­деж­но­сти от­кры­тия чер­ной ды­ры. Я бы все же уточ­нил, что на­ша уве­рен­ность в от­кры­тии близ­ка к 99 про­цен­там. Ко­неч­но, ас­тро­но­мы ос­то­рож­ни­ча­ют, по­то­му что речь идет не про­сто о но­вых не­бес­ных те­лах, а о ды­рах в про­стран­ст­ве и вре­ме­ни.

Да­вай­те те­перь вер­нем­ся к фи­зи­ке этих уди­ви­тель­ных объ­ек­тов. Мы не со­би­ра­ем­ся здесь опи­сы­вать сколь­ко-ни­будь под­роб­но их свой­ст­ва. Нас в ос­нов­ном ин­те­ре­су­ет, как те­чет внут­ри их вре­мя.

Я уже го­во­рил, что на гра­ни­це чер­ной ды­ры бег вре­ме­ни с точ­ки зре­ния внеш­не­го на­блю­да­те­ля за­ми­ра­ет, как за­мед­ля­ет­ся те­че­ние во­ды у бе­ре­га ре­ки.

Ка­за­лось бы, нас не дол­жен ин­те­ре­со­вать во­прос о том, что про­ис­хо­дит внут­ри ды­ры. Дей­ст­ви­тель­но, мы не мо­жем ни за­гля­нуть ту­да, ни по­лу­чить от­ту­да ка­кую-ли­бо ин­фор­ма­цию. Вы­хо­дит, что внут­рен­ность чер­ной ды­ры от­де­ле­на от на­шей Все­лен­ной не­про­ни­цае­мым барь­е­ром. Од­на­ко та­кое за­клю­че­ние пра­виль­но толь­ко на­по­ло­ви­ну. Гра­ни­ца чер­ной ды­ры по­лу­про­ни­цае­ма, посколь­ку в са­му ды­ру мож­но упасть, но не­воз­мож­но от­ту­да вы­брать­ся. А что бу­дет с на­блю­да­те­лем и его ко­раб­лем, упав­шим в чер­ную ды­ру? На­зад, как мы зна­ем, они вы­брать­ся не смо­гут. Си­ла тя­го­те­ния бу­дет не­умо­ли­мо тя­нуть их в глубь чер­ной ды­ры. И ка­ко­ва их судь­ба?

Еще не так дав­но тео­ре­ти­ки пред­по­ла­га­ли, что, про­ско­чив гор­ло­ви­ну чер­ной ды­ры, на­блю­да­тель мо­жет поя­вить­ся из дру­го­го от­вер­стия этой гор­ло­ви­ны в «на­шем» про­стран­ст­ве вда­ли от чер­ной ды­ры, в ко­то­рую он упал (рис. 5а). Или он смо­жет да­же «вы­ныр­нуть» в про­стран­ст­во «дру­гой» Все­лен­ной (рис. 5б).

Ес­ли бы это бы­ло воз­мож­но, то на­ря­ду с чер­ны­ми ды­ра­ми во Все­лен­ной долж­ны бы­ли бы су­ще­ст­во­вать и бе­лые ды­ры; те са­мые дру­гие от­вер­стия гор­ло­ви­ны, из ко­то­рых мо­жет «вы­ныр­нуть» на­блю­да­тель. В бе­лую ды­ру нель­зя упасть, из нее мож­но толь­ко вы­ле­теть. По­ис­ти­не чер­ные и бе­лые ды­ры на­по­ми­на­ют ули­цы с од­но­сто­рон­ним дви­же­ни­ем транс­пор­та, а гор­ло­ви­ны час­то на­зы­ва­ют тон­не­ля­ми. Но эти ули­цы во вре­ме­ни!

Бе­лые ды­ры я от­крыл в 1963 го­ду чис­то ма­те­ма­ти­че­ским пу­тем, ко­гда пы­тал­ся по­нять, от­ку­да мо­жет взять­ся ги­гант­ская энер­гия, вы­де­ляю­щая­ся в ква­за­рах — не­обы­чай­но мощ­но из­лу­чаю­щих яд­рах не­ко­то­рых га­лак­тик. Че­рез год по­сле опуб­ли­ко­ва­ния этой ра­бо­ты эти ги­по­те­ти­че­ские объ­ек­ты бы­ли не­за­ви­си­мо пе­ре­от­кры­ты Ю. Не­ема­ном — из­вест­ным из­ра­иль­ским фи­зи­ком, мно­го сде­лав­шим в тео­рии эле­мен­тар­ных час­тиц. Вско­ре, од­на­ко, Ю. Не­еман за­нял­ся со­всем дру­ги­ми де­ла­ми и заи­грал вид­ную роль в по­ли­ти­ке. Мы так с ним серь­ез­но ни­ко­гда и не об­су­ди­ли про­бле­му бе­лых дыр.

Стра­ст­ным про­па­ган­ди­стом воз­мож­но­сти су­ще­ст­во­ва­ния гор­ло­вин, со­еди­няю­щих ды­ры, был Дж. Уи­лер.

Ма­те­ма­ти­че­ская тео­рия этих об­ра­зо­ва­ний бы­ла раз­ра­бо­та­на в 1966 го­ду мною, а за­тем раз­ви­ва­лась в США Дж. Бар­ди­ным и в Ин­дии Ю. Ша­хом и П. Вай­дья.

Мои ис­сле­до­ва­ния то­го вре­ме­ни по тео­рии гор­ло­вин по­нра­ви­лись ака­де­ми­ку А. Са­ха­ро­ву, ко­то­рый все боль­ше ин­те­ре­со­вал­ся про­бле­мой тя­го­те­ния и кос­мо­ло­ги­ей. Он в то вре­мя раз­ви­вал кос­мо­ло­ги­че­ские тео­рии, имею­щие об­щие мо­мен­ты с мои­ми ис­сле­до­ва­ния­ми. Все эти во­про­сы мы об­су­ж­да­ли ме­ж­ду со­бой и с Я. Зель­до­ви­чем. В ре­зуль­та­те опуб­ли­ко­ва­ли с А. Са­ха­ро­вым пpeпринт Ин­сти­ту­та при­клад­ной ма­те­ма­ти­ки «Ре­ля­ти­ви­ст­ский кол­лапс и то­по­ло­ги­че­ская струк­ту­ра Все­лен­ной» (1970 г.) со стать­я­ми по на­шим ис­сле­до­ва­ни­ям. Этой ра­бо­той я очень гор­жусь. Вско­ре А. Са­ха­ров вы­сту­пил офи­ци­аль­ным оп­по­нен­том на за­щи­те мо­ей док­тор­ской дис­сер­та­ции.

Для до­ка­за­тель­ст­ва воз­мож­но­сти су­ще­ст­во­ва­ния в при­ро­де бе­лых дыр и гор­ло­вин (или, как их еще на­зы­ва­ют, «тон­не­лей»), ве­ду­щих от чер­ных дыр к бе­лым, на­до бы­ло по­ка­зать, как го­во­рят фи­зи­ки, ус­той­чи­вость этих об­ра­зо­ва­ний. Это оз­на­ча­ет, что на­до бы­ло ис­сле­до­вать, с од­ной сто­ро­ны, не по­ро­ж­да­ют ли эти об­ра­зо­ва­ния ка­кие-ли­бо про­цес­сы, ко­то­рые их же и раз­ру­ша­ют. С дру­гой сто­ро­ны, на­до бы­ло по­ка­зать, что внеш­ние воз­дей­ст­вия, на­при­мер, па­даю­щие в гор­ло­ви­ну че­рез чер­ную ды­ру све­то­вые лу­чи, не раз­ру­ша­ют ее.

Пер­вое со­мне­ние в ус­той­чи­во­сти по­доб­ной гор­ло­ви­ны вы­ска­зал анг­лий­ский фи­зик Р. Пен­ро­уз. Он от­ме­тил сле­дую­щее об­стоя­тель­ст­во. Пред­по­ло­жим, что в гор­ло­ви­ну по­па­да­ет че­рез чер­ную ды­ру свет. Тя­го­те­ние со­об­ща­ет све­то­вым кван­там все боль­шую энер­гию. Кро­ме то­го, эта све­то­вая энер­гия со­сре­до­то­чи­ва­ет­ся б очень ма­лом объ­е­ме при по­па­да­нии в гор­ло­ви­ну. Р. Пен­ро­уз опа­сал­ся, что тя­го­те­ние та­кой спрес­со­ван­ной энер­гии раз­ру­шит гор­ло­ви­ну. Про­вер­кой этой до­гад­ки за­ни­ма­лись раз­ные спе­циа­ли­сты. В кон­це 70-х го­дов эта про­бле­ма за­ин­те­ре­со­ва­ла и ме­ня, хо­тя я и не знал о бо­лее ран­ней ра­бо­те Р. Пен­ро­уза. Мне уда­лось ув­лечь этой иде­ей еще тро­их мо­ло­дых фи­зи­ков: А. Ста­ро­бин­ско­го — ас­пи­ран­та Я. Зель­до­ви­ча, тур­ка Й. Гур­се­ла и аме­ри­кан­ца В. Сандбер­га — уче­ни­ков К. Тор­на. В 1978 го­ду, ока­зав­шись в Ка­ли­фор­ний­ском Тех­но­ло­ги­че­ском ин­сти­ту­те (Кал­техе), мы с жа­ром взя­лись за де­ло. Вре­ме­ни бы­ло в об­рез, и при­хо­ди­лось за­си­жи­вать­ся за ра­бо­той до глу­бо­кой но­чи. Вот как впо­след­ст­вии вспо­ми­нал об этой ра­бо­те К. Торн в кни­ге «Кри­вое про­стран­ст­во и де­фор­ми­ро­ван­ное вре­мя»: «Кал­тех­ский кон­сор­ци­ум со­став­ля­ли Йек­та Гур­сел, ко­то­рый вы­рос в му­суль­ман­ской се­мье в Тур­ции, не­по­да­ле­ку от со­вет­ской гра­ни­цы, и прие­хал в Кал-тех для уче­бы в ас­пи­ран­ту­ре; Вер­нон Санд­берг, вы­рос­ший в мар­мон­ской се­мье в Салт Лейк Си­ти и ра­бо­тал в Кал­те­хе по­сле за­щи­ты дис­сер­та­ции; Игорь Но­ви­ков, мой близ­кий рус­ский друг; и Але­ша Ста­ро­бин­ский, ас­пи­рант Зель­до­ви­ча, прие­хав­ший в Па­са­де­ну во вре­мя его пер­вой по­езд­ки на За­пад. Ка­кое бы­ло на­сла­ж­де­ние на­блю­дать их: тур­ка, аме­ри­кан­ца и двух рус­ских, их — му­суль­ма­ни­на, мар­мо­на и двух атеи­стов, — ра­бо­тав­ших вме­сте ру­ка об ру­ку, вы­во­дя­щих пред­ска­за­ния из эйн­штей­нов­ских за­ко­нов.

За­клю­че­ние бы­ло та­кое, как и пред­по­ла­гал Р. Пен­ро­уз, но с мощ­ной но­вой осо­бен­но­стью: не­ус­той­чи­вость, ко­то­рая за­пе­ча­ты­ва­ет тун­нель, мо­жет вы­зы­вать­ся да­же оди­ноч­ной, про­из­воль­но сла­бой све­то­вой вол­ной, вле­тев­шей в чер­ную ды­ру... Бес­ко­неч­но уси­лен­ное из­лу­че­ние соз­да­ва­ло бы со­глас­но вы­чис­ле­ни­ям Гур­се­ла — Санд­бер­га — Но­ви­ко­ва — Ста­ро­бин­ско­го столь силь­ное тя­го­те­ние, что за­тво­ря­ло бы тун­нель пре­ж­де, чем он мог сфор­ми­ро­вать­ся. Вход в тун­нель за­ме­щал­ся не­про­хо­ди­мой син­гу­ляр­но­стью».

Впо­след­ст­вии зна­ме­ни­тый ин­дий­ский фи­зик С. Чандра­сек­хар и аме­ри­ка­нец Дж. Хартл по­строи­ли пол­ную ма­те­ма­ти­че­скую тео­рию этих про­цес­сов, а мы со Ста­робин­ским рас­смот­ре­ли кван­то­вые   про­цес­сы   ро­ж­де­ния час­тиц   в   силь­ных по­лях внут­ри чер­ной ды­ры, так­же ве­ду­щие к об­ра­зо­ва­нию   не­про­хо­ди­мой   син­гу­ляр­но­сти вме­сто   тон­не­ля-гор­ло­ви­ны. Кро­ме то­го, вы­яс­ни­лась и не­ус­той­чи­вость бе­лых дыр. Ока­за­лось,   что па­даю­щее из­вне ве­ще­ст­во бы­ст­ро пре­вра­ща­ет бе­лую ды­ру в чер­ную. Это бы­ло до­ка­за­но в ра­бо­тах аме­ри­кан­ца Д. Эрдли, со­вет­ско­го фи­зи­ка В. Фро­ло­ва и в ря­де дру­гих ра­бот. С   дру­гой   сто­ро­ны,   в   со­вме­ст­ном   ис­сле­до­ва­нии  Я. Зель­до­ви­ча,   А. Ста­ро­бин­ско­го   и   мо­ем бы­ло по­ка­за­но, что бе­лые ды­ры ак­тив­но про­из­во­дят   внут­ри се­бя ве­ще­ст­во в кван­то­вых про­цес­сах и тя­го­те­ние это­го ве­ще­ст­ва   так­же   бы­ст­ро   пре­вра­ща­ет их в чер­ные ды­ры.

Под­ве­дем итог ска­зан­но­му. И бе­лые ды­ры, и тон­не­ли ока­за­лись край­не не­ус­той­чи­вы­ми и по­это­му в при­ро­де в ес­те­ст­вен­ных ус­ло­ви­ях су­ще­ст­во­вать не мо­гут.

Прав­да, ос­та­ет­ся еще од­на воз­мож­ность — ка­ким-то ис­кус­ст­вен­ным об­ра­зом по­да­вить не­ус­той­чи­вость и ста­би­ли­зи­ро­вать тон­нель-гор­ло­ви­ну. Мы об­су­дим это в гла­ве «Про­тив те­че­ния».

Вер­нем­ся, од­на­ко, к чер­ным ды­рам и за­да­дим­ся та­ким во­про­сом: что же про­изой­дет с на­блю­да­те­лем в дей­ст­ви­тель­но­сти, ес­ли он от­ва­жит­ся от­пра­вить­ся в чер­ную ды­ру на кос­ми­че­ском ко­раб­ле?

Си­лы тя­го­те­ния бу­дут ув­ле­кать его в об­ласть, где эти си­лы все силь­нее и силь­нее. Ес­ли в на­ча­ле па­де­ния в ко­раб­ле (пред­по­ло­жим, его дви­га­тель вы­клю­чен) на­блю­да­тель на­хо­дил­ся в не­ве­со­мо­сти и ни­че­го не­при­ят­но­го не ис­пы­ты­вал, то в хо­де па­де­ния си­туа­ция из­ме­нит­ся. Что­бы по­нять, что про­изой­дет, вспом­ним про при­лив­ные си­лы тя­го­те­ния. Их дей­ст­вие свя­за­но с тем, что точ­ки те­ла, на­хо­дя­щие­ся бли­же к цен­тру тя­го­те­ния, при­тя­ги­ва­ют­ся силь­нее, чем рас­по­ло­жен­ные даль­ше. В ре­зуль­та­те при­тя­ги­вае­мое те­ло рас­тя­ги­ва­ет­ся. (По­доб­ное рас­тя­же­ние ис­пы­ты­ва­ет вод­ная обо­лоч­ка Зем­ли — ее океа­ны, ко­то­рые при­тя­ги­ва­ют­ся Лу­ной, об­ра­зуя при­ли­вы.)

В на­ча­ле па­де­ния на­блю­да­те­ля в чер­ную ды­ру при­лив­ное рас­тя­же­ние мо­жет быть ни­чтож­ным. Но оно не­из­беж­но на­рас­та­ет в хо­де па­де­ния. Как по­ка­зы­ва­ет тео­рия, лю­бое па­даю­щее в чер­ную ды­ру   те­ло   по­па­да­ет в об­ласть, где при­лив­ные си­лы ста­но­вят­ся бес­ко­неч­ны­ми. Это так на­зы­вае­мая син­гу­ляр­ность внут­ри чер­ной ды­ры. Здесь лю­бое те­ло или час­ти­ца бу­дут ра­зо­рва­ны при­лив­ны­ми си­ла­ми и пе­ре­ста­нут су­ще­ст­во­вать. Прой­ти сквозь син­гу­ляр­ность и не раз­ру­шить­ся не мо­жет ни­что. До­ка­зать обя­за­тель­ность су­ще­ст­во­ва­ния син­гу­ляр­но­сти внут­ри чер­ной ды­ры бы­ло не­лег­ким де­лом. Ре­шаю­щий шаг сде­лал Р. Пен­ро­уз в 1965 го­ду. Я уз­нал об этой ра­бо­те от Е. Лиф­ши­ца, ко­гда мы с А. До­рош­ке­вичем при­шли к не­му рас­ска­зать о на­ших   вы­чис­ле­ни­ях об­ра­зо­ва­ния   чер­ной   ды­ры при сжа­тии сфе­ри­че­ско­го те­ла с «ря­бью». Е. Лиф­шиц за­ин­те­ре­со­вал­ся   на­шим объ­яс­не­ни­ем: «Вы, по су­ще­ст­ву, до­ка­зы­вае­те, что те­ло с   от­кло­не­ния­ми от сфе­рич­но­сти об­ра­зу­ет при сжа­тии чер­ную ды­ру та­кую же, как и со­вер­шен­но сфе­ри­че­ское те­ло. Но очень важ­но уз­нать еще, чем же кон­чит­ся сжа­тие са­мо­го те­ла внут­ри чер­ной ды­ры. Я толь­ко что про­смот­рел ра­бо­ту Р. Пен­ро­уза об этом».

И он пе­ре­дал нам крат­кую за­мет­ку анг­лий­ско­го мате­ма­ти­ка. В ней в не­обы­чай­но эле­гант­ной фор­ме до­ка­зы­ва­лось, что ес­ли уж об­ра­зо­ва­лась чер­ная ды­ра, не вы­пус­каю­щая тя­го­те­ни­ем да­же свет, то внут­ри ее не­из­беж­но бу­дут мес­та с бес­ко­неч­но силь­ной гра­ви­та­ци­ей — то есть оча­ги син­гу­ляр­но­сти. Я пом­ню сме­шан­ное чув­ст­во и ра­до­сти, и не­ко­то­ро­го раз­оча­ро­ва­ния, ох­ва­тив­шее ме­ня. Де­ло в том, что я сам пы­тал­ся до­ка­зать то, что сде­лал Р. Пен­ро­уз, но без­ус­пеш­но. Ра­дость бы­ла свя­за­на с тем, что до­гад­ка ока­за­лась пра­виль­ной, а раз­оча­ро­ва­ние (впол­не по­нят­ное) с тем, что ин­те­рес­ное до­ка­за­тель­ст­во най­де­но не мною.

В даль­ней­шем, к на­ча­лу 70-х го­дов, Р. Пен­ро­уз и С. Хо­укинг до­ка­за­ли це­лый ряд важ­ных тео­рем о сингу­ляр­но­стях в чер­ных ды­рах.

Итак, внут­ри чер­ной ды­ры па­даю­щее те­ло не­из­беж­но на­тал­ки­ва­ет­ся на син­гу­ляр­ность. Чи­та­тель на­вер­ное пом­нит (см. стр. 94), что внут­ри чер­ной ды­ры ра­ди­аль­ное про­стран­ст­вен­ное на­прав­ле­ние ста­но­вит­ся вре­ме­нем. Рас­стоя­ние от го­ри­зон­та до цен­тра ко­неч­но. Зна­чит, и про­ме­жу­ток вре­ме­ни, в те­че­ние ко­то­ро­го мо­гут су­ще­ст­во­вать те­ла внут­ри чер­ной ды­ры, ко­не­чен и да­же очень мал. Так, для чер­ной ды­ры с мас­сой в де­сять масс Солн­ца он со­став­ля­ет все­го од­ну де­ся­ти­ты­сяч­ную се­кун­ды. Для ги­гант­ских чер­ных дыр в мил­ли­ард масс Солн­ца (ко­то­рые, ве­ро­ят­но, су­ще­ст­ву­ют в цен­трах га­лак­тик) это все­го не­сколь­ко ча­сов. К син­гу­ляр­но­сти схо­дят­ся все ли­нии вре­ме­ни внут­ри чер­ной ды­ры, и в об­лас­ти син­гу­ляр­но­сти бу­дет раз­ру­ше­но лю­бое те­ло.

Но ес­ли та­кой ис­ход со­вер­шен­но не­из­бе­жен для лю­бых тел внут­ри чер­ной ды­ры, то это оз­на­ча­ет, что в син­гу­ляр­но­сти пе­ре­ста­ет су­ще­ст­во­вать и вре­мя. «Как же так? — мо­жет спро­сить чи­та­тель. — А что же бу­дет по­том? Пусть да­же об­лом­ки тел, но они все же бу­дут су­ще­ст­во­вать по­сле та­кой ка­та­ст­ро­фы? А зна­чит, и вре­мя бу­дет про­дол­жать свой обыч­ный бег, хо­тя в этом вре­ме­ни и про­изош­ли столь раз­ру­ши­тель­ные яв­ле­ния в син­гу­ляр­но­сти?»

В том-то и де­ло, что это не так. Вспом­ним, что свой­ст­ва вре­ме­ни за­ви­сят от про­те­каю­щих про­цес­сов. Тео­рия ут­вер­жда­ет, что в син­гу­ляр­но­сти свой­ст­ва вре­ме­ни из­ме­ня­ют­ся на­столь­ко силь­но, что его не­пре­рыв­ный по­ток об­ры­ва­ет­ся, оно рас­па­да­ет­ся на кван­ты. Здесь на­до еще раз вспом­нить, что тео­рия от­но­си­тель­но­сти по­ка­зала не­об­хо­ди­мость рас­смат­ри­вать вре­мя и про­стран­ст­во со­вме­ст­но, как еди­ное мно­го­об­ра­зие. По­это­му пра­виль­нее го­во­рить о рас­па­де в син­гу­ляр­но­сти на кван­ты еди­но­го про­стран­ст­ва-вре­ме­ни.

Точ­ной тео­рии это­го яв­ле­ния по­ка нет. Мы мо­жем ука­зать лишь на са­мые об­щие чер­ты то­го, что долж­но про­ис­хо­дить. Пре­ж­де все­го воз­ни­ка­ет во­прос: ка­ко­вы раз­ме­ры этих кван­тов про­стран­ст­ва-вре­ме­ни? Ока­зы­ва­ет­ся, на этот во­прос мож­но от­ве­тить, да­же не имея под­роб­ной тео­рии.

Еще ос­но­ва­тель идеи о су­ще­ст­во­ва­нии кван­тов в фи­зи­че­ских про­цес­сах М. Планк вы­ска­зал до­гад­ку, что ес­ли в ка­ком-ли­бо яв­ле­нии бу­дут иметь ме­сто и сверх­бы­ст­рые ско­ро­сти, рав­ные ско­ро­сти све­та, и силь­ные по­ля тя­го­те­ния, и кван­то­вые свой­ст­ва ма­те­рии, то наи­мень­ший про­ме­жу­ток вре­ме­ни (квант вре­ме­ни) мо­жет быть вы­чис­лен про­сто из зна­ний ве­ли­чи­ны ско­ро­сти све­та с, по­сто­ян­ной тя­го­те­ния Нью­то­на G и кван­то­вой по­сто­ян­ной h, вве­ден­ной в нау­ку са­мим М. План­ком. Он рас­счи­тал, что этот про­ме­жу­ток вре­ме­ни, на­зван­ный план­ков­ским вре­ме­нем, со­став­ля­ет со­вер­шен­но ни­чтож­ную ве­ли­чи­ну. В се­кун­дах он вы­ра­жа­ет­ся дро­бью, в чис­ли­те­ле ко­то­рой еди­ни­ца, а в зна­ме­на­те­ле еди­ни­ца с со­ро­ка че­тырь­мя (!) ну­ля­ми.

Так как вре­мя и про­стран­ст­во еди­ны, то мож­но го­во­рить и о про­стран­ст­вен­ной про­тя­жен­но­сти этих свое­об­раз­ных кван­тов. Эта про­тя­жен­ность (она на­зы­ва­ет­ся план­ков­ской дли­ной) вы­ра­жа­ет­ся в сан­ти­мет­рах дро­бью с еди­ни­цей в чис­ли­те­ле и с еди­ни­цей с три­дца­тью тре­мя ну­ля­ми в зна­ме­на­те­ле. И во вре­ме­ни, и в про­стран­ст­ве план­ков­ские про­тя­жен­но­сти ни­чтож­ны.

По-ви­ди­мо­му, про­ме­жут­ков вре­ме­ни мень­ше, чем план­ков­ский, быть не мо­жет. Это хо­тя и не­обыч­но, но не столь уж не­ожи­дан­но. Ведь мы зна­ем из кван­то­вой фи­зи­ки, что су­ще­ст­ву­ет, на­при­мер, квант элек­три­че­ско­го за­ря­да или ми­ни­маль­ная пор­ция све­то­вой энер­гии дан­ной час­то­ты — квант све­та.

Не столь уж уди­ви­тель­но, что мо­жет су­ще­ст­во­вать и квант вре­ме­ни. XX век при­учил, нас к на­уч­ных чу­де­сам. За­ме­тим, что та­кое пред­став­ле­ние о при­ро­де вре­ме­ни свя­за­но с прин­ци­пи­аль­ной не­об­хо­ди­мо­стью кван­то­вых про­яв­ле­ний бу­к­валь­но всех про­цес­сов в син­гу­ляр­но­сти.

Ко­гда мы пе­ре­хо­дим к ус­ло­ви­ям, где все оп­ре­де­ля­ется кван­то­во­стью ма­те­рии, то и вре­мя при­об­ре­та­ет кван­то­вые чер­ты (в очень ма­лых мас­шта­бах). С этой точ­ки зре­ния не­пре­рыв­ный по­ток вре­ме­ни со­сто­ит из не­на­блюдае­мо­го ис­тин­но дис­крет­но­го про­цес­са, по­доб­но рас­смат­ри­вае­мо­му из­да­ли не­пре­рыв­но­му по­то­ку пес­ка в пе­соч­ных ча­сах, хо­тя этот по­ток со­сто­ит из дис­крет­ных пес­чи­нок

Итак: в син­гу­ляр­но­сти внут­ри чер­ной ды­ры вре­мя рас­па­да­ет­ся на дис­крет­ные кван­ты и, по-ви­ди­мо­му, с при­бли­же­ни­ем к син­гу­ляр­но­сти на про­ме­жут­ки вре­ме­ни, рав­ные план­ков­ско­му; и не име­ет боль­ше смыс­ла спра­ши­вать, что бу­дет, ес­ли прой­дет еще не­мно­го вре­ме­ни по ча­сам па­даю­ще­го на­блю­да­те­ля. Про­ме­жу­ток этот раз­де­лить на час­ти уже прин­ци­пи­аль­но нель­зя, как нель­зя раз­де­лить на час­ти фо­тон. По­ня­тия «рань­ше» и «поз­же» пол­но­стью те­ря­ют смысл, и, воз­мож­но, ока­зы­ва­ет­ся бес­смыс­лен­ным во­прос: что бу­дет по­сле син­гу­ляр­но­сти?

Что­бы как-то по­яс­нить эту мысль, при­ве­дем та­кую ана­ло­гию. Вспом­ним дви­же­ние элек­тро­на в ато­ме по од­ной из ста­цио­нар­ных ор­бит. На клас­си­че­ском язы­ке мы го­во­рим «элек­трон дви­жет­ся». Но на кван­то­вом язы­ке го­во­рить здесь о дви­же­нии нель­зя; пра­виль­нее ска­зать, что элек­трон на­хо­дит­ся в оп­ре­де­лен­ном со­стоя­нии, опи­сы­вае­мом не­из­мен­ной во вре­ме­ни вол­но­вой функ­ци­ей, даю­щей ве­ро­ят­ность пре­бы­ва­ния элек­тро­на в том или ином мес­те.

На­вер­ное и «те­че­ние вре­ме­ни» в кван­то­вой тео­рии син­гу­ляр­но­сти не­об­хо­ди­мо опи­сы­вать чем-то по­доб­ным вол­но­вой или ве­ро­ят­но­ст­ной функ­ции, хо­тя вы­ра­же­ние «ве­ро­ят­ность про­те­ка­ния та­ко­го-то про­ме­жут­ка вре­ме­ни» и ка­жет­ся со­вер­шен­но не­обыч­ным.

Под­ве­дем итог ска­зан­но­му. В син­гу­ляр­но­сти свой­ст­ва вре­ме­ни, ве­ро­ят­но, силь­ней­шим об­ра­зом из­ме­ня­ют­ся при­об­ре­тая кван­то­вые чер­ты. Ре­ка вре­ме­ни дро­бит­ся здесь на не­де­ли­мые ка­п­ли... Не­пра­виль­но ска­зать, что син­гу­ляр­ность есть гра­ни­ца вре­ме­ни, за ко­то­рой су­ще­ст­во­ва­ние ма­те­рии про­ис­хо­дит уже вне вре­ме­ни. Но сле­ду­ет ска­зать, что про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ные фор­мы су­ще­ст­во­ва­ния ма­те­рии при­об­ре­та­ют здесь со­всем осо­бен­ный ха­рак­тер, а мно­гие при­выч­ные по­ня­тия ста­но­вят­ся да­же бес­смыс­лен­ны­ми. О ха­рак­те­ре за­ко­нов при­ро­ды в син­гу­ляр­но­сти мы мо­жем по­ка толь­ко до­га­ды­вать­ся.

Все ска­зан­ное о син­гу­ляр­но­сти в чер­ных ды­рах по­ка толь­ко вы­во­ды тео­ре­ти­ков, хо­тя и опи­раю­щие­ся на всю со­вре­мен­ную фи­зи­ку. Это пе­ред­ний край нау­ки, и мно­гое еще бу­дет уточ­нять­ся. Но сле­ду­ет пом­нить, что чер­ные ды­ры, в ко­то­рых обя­за­ны су­ще­ст­во­вать син­гу­ляр­но­сти, ог­ра­ни­чи­ваю­щие по­ток обыч­но­го не­пре­рыв­но­го вре­ме­ни, ре­аль­но су­ще­ст­ву­ют во Все­лен­ной. Не­сколь­ко та­ких объ­ек­тов с боль­шой сте­пе­нью на­деж­но­сти уже от­кры­ты ас­т­ро­фи­зи­ка­ми. От­кры­ты свое­об­раз­ные сто­ки ре­ки вре­ме­ни — эти ому­ты, из ко­то­рых нет воз­вра­та.