Если очень, очень быстрый космический корабль разогнать почти до скорости света, превратится ли он в черную дыру?



Вообразим для начала наш сверхбыстрый космолет. По теории Эйнштейна, бесконечно приближаясь к скорости света, он будет приобретать бесконечно большую массу – и при этом бесконечно уменьшаться в размерах. Если довести эти процессы до логического завершения, мы, на первый взгляд, действительно получим… черную дыру. Это довольно интересный мысленный эксперимент в области Специальной Теории Относительности (СТО). Давайте посмотрим, что у нас получится.

Прежде всего заметим, что и относительная скорость течения времени на корабле будет замедляться. Атомы (для стороннего наблюдателя) в нем будут колебаться медленнее и медленнее, испуская все более низкоэнергетическое излучение – в конечном итоге и никакого излучения вовсе. Аналогичный эффект будет иметься и из-за красного смещения: излучение будет все более низкоэнергетическим.

Действительно, формулы СТО позволяют, зная массу покоя и размеры предмета, рассчитать, как изменятся эти параметры в зависимости от его относительной скорости. И можно показать, насколько придется разогнаться нашему звездолету, чтобы по всем внешним характеристикам не отличаться от черной дыры. Формально, мы, будучи наблюдателями, от черной дыры отличить такой корабль никак не сможем. Но будет ли он сам настоящей черной дырой? Не совсем.

Настоящая черная дыра обладает нужной массой и размерами уже в состоянии покоя (и, конечно, не теряет их при ускорении). Черная дыра остается черной дырой при любых обстоятельствах.

Если же взять целый флот наших скоростных кораблей и отправить вперед строем, на практически световой скорости, то друг для друга они останутся совершенно обычными. Наоборот, глянув назад, на Землю, их экипажи увидят, как она обращается в черную дыру. Впрочем, у команды будущих кораблей наверняка хватит образования в области релятивисткой физики, чтобы не удивиться этому эффекту.