Що буде з людиною в чорній дірі?

Доля об’єкта, що потрапив в чорну діру, залежить від багатьох факторів: в основному від орієнтації падаючого людини (напрям «ноги ― голова» співпадає чи ні з направленням на центр), маси чорної діри, орієнтації обертання чорної діри щодо напрямку падіння. Але головне, чого варто боятися, – приливних сил, тобто високих градієнтів (перепадів) сил гравітації.

Чим більше чорна діра, тим менше приливні сили діють на будь-який об’єкт на кордоні чорної діри, тобто на горизонті подій. Можна сказати, що джерело гравітації зосереджений в центрі чорної діри. Тому поблизу горизонту подій більш масивна чорна діра виявляється менш небезпечною для людини і інших об’єктів, ніж менш масивна чорна діра (виключно в сенсі розриву об’єкта приливними силами в цьому моменті – знаходження на кордоні). З одного боку, це здається парадоксальним, але пояснюється це просто: якщо чорна діра велика, то до її центру відстань більше, тому і вплив на її кордоні виявляється менше.

Чорна діра може бути реальною, а може бути шварцшільдовскім. Шварцшильдовская чорна діра – найпростіша чорна діра, модель якої була запропонована німецьким астрономом і фізиком Карлом Шварцшильдом на початку XX століття. Вона не має електричного заряду і не має обертанням. Спочатку припускали, що ні маленьке обертання, ні маленький заряд не повинні принципово змінити властивості чорної діри, але виявилося, що це змінює властивості чорної діри кардинально: вона стає реальною.

У реальної чорної діри два горизонту: зовнішній – горизонт подій (точніше, горизонт видимості) і внутрішній – горизонт Коші. Між двома горизонтами існує Т-область, де рух для будь-яких об’єктів можливо тільки в одну сторону: світло, частка або людина будуть рухатися тільки всередину. Приливні сили будуть наростати в міру руху в цій Т-області до внутрішнього горизонту Коші. Дивно, але під внутрішнім горизонтом Коші рух об’єкта до центру різко сповільнюється (в деякому сенсі в координатах, супутніх самому об’єкту).

Після зупинки в супутніх об’єкту координатах об’єкт починає виштовхувати назовні – в іншу всесвіт (топологія для реальних чорних дір нетривіальна, в ній існує зв’язок між різними всесвітами, і об’єкт повинен виштовхувати в іншу всесвіт). В точці зупинки (її називають ще точкою повороту, точкою горловини) існують максимальні приливні сили для цієї чорної діри, даного об’єкта і початкових умов падіння цього об’єкта (в інших умовах цей максимум буде вже іншим, але завжди кінцевим).

Людина може бути знищена, розірваний приливними силами на будь-якому етапі. Це може статися ще до потрапляння під зовнішній горизонт, якщо чорна діра досить маленька. Швидше за все, людина буде знищений між горизонтами чорної діри.

На горизонті подій центральною в нашій Галактиці чорної діри досить малі приливні сили, тому людина зможе пролетіти його і якийсь час буде летіти між горизонтами без розриву. Сьогодні ми поки ще не знаємо, де розташовується внутрішній горизонт у цієї чорної діри, але припускаємо, що він знаходиться приблизно посередині між центром і зовнішнім горизонтом. До центру цієї чорної діри цілим людина не добереться в будь-якому випадку. Ближче до однієї десятої частини від радіуса приливні сили знищили б людське тіло.

Приливні сили є векторними (у разі сильного обертання чорної діри її приливні сили є тензорними), тобто діють в одному напрямку. Якщо людина летить до центру чорної діри ногами вперед, то його буде розтягувати, ноги будуть поступово відриватися від голови приливними силами: вони знаходяться ближче до центру і притягуються до нього сильніше, ніж голова.

Якщо чорна діра сильно обертається (тобто коли її кутовий момент наближається до квадрату її маси в теоретичних одиницях виміру), то крім поздовжніх приливних сил істотний вплив починають надавати також і приливні сили кручення. Людини, яка потрапила у чорну діру, буде закручувати і вичавлювати, як вичавлює мокру білизну в центрифузі. І невідомо, від чого людина загине швидше: від розривають або тих хто вичавлює приливних сил.