ашованого порівняно близько до зірки (і при цьому фотони повністю втратять свою енергію). Отже, ми ніколи не дочекаємося цього моменту і, тим більше, не побачимо того, що відбувається із зіркою під горизонтом подій, але теоретично цей процес досліджувати можна.
Розрахунок ідеалізованого сферичного колапсу показує, що за короткий час речовина під горизонтом подій стискається в точку, де досягаються нескінченно великі значення щільності і тяжіння. Таку точку називають В«сингулярностьюВ». Більше того, математичний аналіз показує, що якщо виник горизонт подій, то навіть несферіческую колапс призводить до сингулярності. Однак, все це вірно лише в тому випадку, якщо загальна теорія відносності застосовна аж до дуже малих просторових масштабів, у чому поки немає впевненості. У мікросвіті діють квантові закони, а квантова теорія гравітації ще не створена. Ясно, що квантові ефекти не можуть зупинити стиск зірки в чорну діру, а от запобігти появі сингулярності вони могли б.
Вивчаючи фундаментальні властивості матерії і простору-часу, фізики вважають дослідження чорних дір одним з найважливіших напрямків, оскільки поблизу чорних дір проявляються приховані властивості гравітації. Для поведінки речовини і випромінювання в слабких гравітаційних полях різні теорії тяжіння дають майже нерозрізнені прогнози, проте в сильних полях, характерних для чорних дір, передбачення різних теорій істотно розходяться, що дає ключ до виявлення кращою серед них. У рамках найбільш популярною зараз теорії гравітації - ОТО Ейнштейна - властивості чорних дір вивчені досить докладно. Ось деякі найважливіші з них:
1) Поблизу чорної діри час тече повільніше, ніж далеко від неї. Якщо віддалений спостерігач кине в сторону чорної діри запалений ліхтар, то побачить, як ліхтар буде падати все швидше і швидше, але потім, наближаючись до поверхні Шварцшильда, почне сповільнюватися, а його світло буде тьмяніти і червоніти (оскільки сповільниться темп коливання всіх його атомів і молекул). З точки зору далекого спостерігача ліхтар практично зупиниться і стане невидимий, так і не зумівши перетнути поверхню чорної діри. Але якби спостерігач сам стрибнув туди разом з ліхтарем, то він за короткий час перетнув би поверхню Шварцшильда і впав до центру чорної діри, будучи при цьому розірваний її потужними приливними гравітаційними силами, що виникають через різницю тяжіння на різних відстанях від центру.
2) Яким би складним не було вихідне тіло, після його стиснення в чорну діру зовнішній спостерігач може визначити тільки три його параметри: повну масу, момент імпульсу (пов'язаний з обертанням) і електричний заряд. Всі інші особливості тіла (форма, розподіл щільності, хімічний склад і т.д.) в ході колапсу В«стираютьсяВ». Те, що для стороннього спостерігача структура чорної діри виглядає надзвичайно простий, Джон Уілер висловив жартівливим твердженням: В«Чорна діра не має волосся В».
У процесі колапсу зірки в чорну діру за малу частку секунд...
