В 1916 году от лица призванного на фронт Карла Шварцшильда Эйнштейн представил Прусской академии наук выводы статьи, в которой вычислялась кривизна пространства-времени вблизи звезды.

Осенью 1915 года Европу терзала Первая мировая война. Немецкий астрофизик Карл Шварцшильд, директор обсерватории в Потсдаме, участвовал в ней в звании лейтенанта артиллерии на русско-германском фронте. Редкие минуты отдыха от военных обязанностей он посвящал чтению «Вестника Королевской Прусской академии наук» – он был избран членом Академии еще в 1913 году.

В номере от 25 ноября 1915 года он обнаружил знаменитую статью Эйнштейна, в которой тот сформулировал основы общей теории относительности. Шварцшильд задумался о том, как с точки зрения новой теории гравитации могла выглядеть геометрия пространства вокруг массивного тела, к примеру звезды, и за несколько дней рассчитал искривление пространства-времени вокруг нее. Четыре месяца спустя он скончался от тяжелого кожного заболевания, которое в те времена было неизлечимым.

Ключевым параметром для геометрии Шварцшильда стал критический радиус – так называемый радиус Шварцшильда R_S, параметр, зависящий от массы звезды. Чем выше плотность звезды, тем ближе значение ее истинного радиуса к радиусу Шварцшильда и тем сильнее кривизна окружающего пространства-времени. Если радиус звезды достигает значения R_S, кривизна пространства-времени становится такой, что на поверхности звезды время бесконечно замедляется – как бы застывает. Длина световой волны, испускаемой звездой, увеличивается пропорционально замедлению времени. На поверхности звезды длина волны увеличивается бесконечно; свет перестает существовать. Внешний наблюдатель вообще не видит света, посылаемого звездой.

В 1952 году американский физик Джон Уилер, профессор Принстонского университета в Нью-Джерси, в свете исследований, выполненных в 1939 году американским физиком Робертом Оппенгеймером, заинтересовался вытекающей из общей теории относительности судьбой массивных звезд: к концу своей эволюции они должны были превращаться в компактные тела столь высокой плотности, что даже свет не мог вырваться за их пределы. Уилер был известен своими метафорами, которые он придумывал, чтобы заинтересовать широкую публику. В 1967 году на одной из пресс-конференций в Нью-Йорке он впервые использовал термин «черная дыра» для обозначения будущего, предсказанного общей теорией относительности для массивных звезд в конце их эволюции.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Пир черной дыры (7 миллионов лет назад)

Сверхмассивная черная дыра (–24 650)

Новая звезда в системе с черной дырой (–16 тысяч)

Регистрация гравитационных волн (2016)