#φuωkα

Спойлер: не получится.

В окрестностях чёрной дыры время замедляется, а на горизонте событий и вовсе замедляется до нуля (с точки зрения удалённого наблюдателя-домоседа). То есть, следя за падающим в ЧД космонавтом, домосед увидит, что тот всё медленнее и медленнее будет подлетать к горизонту событий, но пересечения горизонта так никогда и не дождётся. Причём с точки зрения самого космонавта он достигает горизонта событий (и даже падает на сингулярность) за вполне конечное время.

Значит, раз домоседу потребуется бесконечное время, чтобы дождаться пересечения горизонта космонавтом, то, казалось бы, верно и обратное — когда космонавт пересечёт горизонт событий, снаружи для него уже пройдёт бесконечное время, т. е. он увидит все события в ускоренном темпе, всё будущее Вселенной вплоть до её конца за какие-то секунды. Так?

Увы, не так. Даже такой радости падающий космонавт лишён. Но это заблуждение настолько распространено, что попало в несколько научно-популярных книг и даже в примечание переводчика в книге Хокинга «The Universe in a Nutshell».

Однако симметрии тут нет. Взгляните на картинку. Слева — чёрная дыра, справа — домосед A, посередине — космонавт B, вверх направлено время (по часам домоседа). Световые конусы определяют границы возможных траекторий — фотоны двигаются по краям светового конуса, остальные объекты — строго внутри.

Чёрная дыра искривляет пространство-время, и это приводит к тому, что внешняя (правая) граница светового конуса наклоняется влево, в сторону ЧД. Соответственно, исходящие от космонавта фотоны отклоняются вверх и достигают домоседа всё позже и позже по мере приближения к ЧД. Фотон, испущенный непосредственно на горизонте, не достигнет домоседа никогда, т. к. его траектория направлена вертикально вверх, параллельно мировой линии домоседа. В этом и проявляется замедление времени.

А вот с входящими фотонами ничего подобного не происходит. Внутренняя (левая) граница светового конуса никуда не наклоняется и остаётся под 45° хоть рядом с горизонтом, хоть внутри ЧД. А значит, космонавт сможет увидеть максимум то, что прилетело к нему справа снизу по диагонали. Ничего выше этой диагонали, никакого будущего он увидеть не сможет. Только прошлое, как и все.

Чуть подробнее тут. А если хотите с формулами — вам cюда.

#φuωkα

Когда Эйнштейн работал над общей теорией относительности, он столкнулся с одной проблемой. Получавшаяся геометрия пространства-времени существенно зависела от выбранной системы координат, и сделать её координатно-независимой (ковариантной) никак не получалось.

Выходило так, что с заданными начальными условиями система могла эволюционировать в две разные геометрии (а то и больше), и теория никак не предсказывала, какая именно должна получиться.

Промучившись с этой проблемой целых два года, Эйнштейн наконец решил посмотреть, как будут вести себя частицы в этих разных вариантах пространства. И выяснилось, что точки, где частицы взаимодействуют друг с другом, имеют один и тот же гравитационный потенциал во всех альтернативах, несмотря на то, что траектории частиц выглядели по-разному. Более подробный анализ показал, что никакими наблюдениями отличить одну альтернативу от другой невозможно, а значит они эквивалентны и описывают одну и ту же реальность.

Отсюда он сделал вывод, что точки пространства-времени не имеют физического смысла сами по себе, пока отсутствует материя, которая через эти точки движется. Или другими словами: только встреча в одной точке двух и более материальных объектов имеет физический смысл. Таким образом пространство-время как бы строится из взаимодействий, из причинно-следственных связей.

Не все согласились с такой точкой зрения, и до сих пор ведутся жаркие дебаты. Но, кажется, это очень важный пункт для успешных теорий квантовой гравитации. Например, в теории причинной динамической триангуляции четырёхмерность пространства-времени автоматически возникает из взаимодействия элементарных симплексов — квантов пространства-времени.

Подробная история вопроса (по-английски).