3.7. Новый подход для области внутри ЧД

Внешнее пространство

Оболочка (конденсат Бозе-Эйнштейна)

Рисунок 3.8.

Отказ от такой стандартной концепции внутренней структуры ЧД и новое решение для конечной точки гравитационного коллапса были предложены, например, в работе [Mazur and Mottola, 2002]. В ней предлагается модель ЧД с не содержащей материи обычной внешней областью, однако вместо поверхности горизонта событий вводится граничная область, содержащая конденсат Бозе-Эйнштейна и обладающая малой, но конечной толщиной (не более, чем на несколько порядков превышает планковскую длину). Наконец, внутренняя область ЧД представляет собой пустое пространство-время де Ситтера.

Новое решение не имеет ни сингулярностей, ни горизонтов событий, и характеризуется единым глобальным временем. Энтропия граничной фазы соответствует стандартной

44 3.0 черных дырах, метаболическом времени и линейном расширении Вселенной

гидродинамической энтропии, так что информационный парадокс также исчезает. В отличие от черных дыр, коллапсирующая звезда такого типа (авторы предложили для нее название "гравастар", см. рис. 3.8) термодинамически устойчива.

Данная модель очень близка к представлению о мембране для внешнего наблюдателя. С другой стороны, она опирается на картину фазового перехода обычной материи в конденсат Бозе-Эйнштейна, которая в данном случае содержит достаточно много допущений, а фигурирующая в модели оболочка имеет хоть и очень малую (близкую к "планковской"), но все же конечную толщину.

Мое собственное исследование (см. раздел 3.3, а также [Шульман, 2007а]), основанное на известных результатах ОТО, выявило не менее интригующую картину того, что происходит при образовании черной дыры с объектом конечных размеров (т.е.

Это побудило меня предложить еще более радикальную концепцию для описания ЧД в нашей Вселенной, которая также может послужить основой для объяснения свойств самой Вселенной. Данная концепция предполагает, что мембранная оболочка действительно возникает на горизонте событий ЧД, но в результате гравитационного коллапса там происходит изменение топологии пространства - само физическое пространство исчезает, как таковое, внутри ЧД, а граница между внешней и внутренней областями приобретает размерность, на единицу меньшую чем размерность внешнего пространства (т.е. в данном случае граница будет двумерной).

При таком подходе представление о двумерности граничной мембраны оказывается не приближенным, а абсолютно точным. Вся масса черной дыры окажется сосредоточенной в этой двумерной области вполне однородным образом, поскольку различий, зависящих от удаленности относительно центра, не будет. Становится также понятным, почему энтропия в окружающей внешней среде в среднем пропорциональна объему элемента среды, а в мембране - площади элемента поверхности мембраны.