Відповідно до теорії Ейнштейна, як тільки радіус небесного тіла стає рівним його гравітаційного радіусу, світло не зможе піти з поверхні цього тіла до далекого спостерігача, тобто воно стане невидимим. Але Новомосковсктель напевно вже звернув увагу, що це надзвичайно незвичайна властивість далеко не єдине з тих "чудес", які повинні відбутися з тілом, розміри якого зрівнялися з гравітаційним радіусом. Відповідно до сказаного в попередньому розділі сила тяжіння на поверхні зірки з радіусом, рівним гравітаційному, повинна стати нескінченно великою, так само як і нескінченно великою має бути прискорення вільного падіння. До чого це може призвести?
Щоб відповісти на це питання, згадаємо спочатку, чому звичайні зірки і планети не стискаються до центру під дією тяжіння, а являють собою рівноважні тіла.
Стиску до центру перешкоджають сили внутрішнього тиску речовини. У зірках це тиск газу з дуже високою температурою, що прагне розширити зірку. У планетах типу Землі це сили натягу, пружності, тиску, також перешкоджають стисненню. Рівність сил тяжіння і зазначених протиборчих сил якраз і забезпечує рівновагу небесного тіла.
Протиборчі тяжінню сили залежать "від стану речовини: від його тиску і температури. При його стисканні вони збільшуються. Однак якщо стиснути речовина до якоїсь кінцевої (не безкінечна великий) щільності, то вони залишаться також кінцевими. Інакше йде справа з силою тяжіння. З наближенням розміру небесного тіла до гравітаційного радіусу тяжіння прагне, як ми знаємо, до нескінченності. Тепер воно не може бути врівноважено протиборчої кінцевої силою тиску, і тіло повинно нестримно стискуватися до центру під його действи м.
Отже, найважливіший висновок теорії Ейнштейна говорить: сферичне тіло, радіус якого дорівнює гравітаційного радіусу і менше, не може перебувати в спокої, має стискатися до центру. "Але дозвольте, - запитає Новомосковсктель, - якщо на гравітаційному радіусі сила тяжіння нескінченна, то яка вона стане, як тільки тіло зменшиться до розмірів менше гравітаційного радіуса?"
Відповідь досить очевидний. До сих пір ми говорили про силу тяжіння на поверхні статичного, що не стискається в даний час тіла. Але вона залежить від стану руху. Як ми вже говорили вище, при вільному падінні настає стан невагомості - вільно падаюче тіло взагалі не відчуває дії гравітаційної сили. Тому на поверхні вільно сжимающегося тіла не відчувається ніякої сили тяжіння (і поза сферою Шварцшильда, і всередині її). Захоплюється тяжінням речовина не може зупинитися на сфері Шварцшильда (воно зазнало б тоді нескінченну силу тяжіння). Тим більше не може воно зупинитися всередині сфери Шварцшильда. Будь-яка частка, наприклад ракета, з як завгодно сильним двигуном, опинившись від тяжіє центру на відстані менше гравітаційного радіуса, повинна нестримно падати до цього центру.
Отже, ми отримали відповідь на питання про те, до чого веде нескінченну наростання гравітаційної сили з наближенням тіла до сфери Шварцшильда: до катастрофічного, нестримного його стиску. Фізики називають це явище релятивістським колапсом.
Таким чином, досить стиснути тіло до розмірів гравітаційного радіуса, а далі вона сама буде нестримно стискуватися. Так виникає об'єкт, який згодом отримав назву чорної діри.
Ім'я Р. Оппенгеймера добре відомо не тільки фізикам, а й широкої громадськості. Він брав участь у створенні американської атомної бомби, в 1943-1945 роках очолював знамениту Лос-Аламоської наукової лабораторії. Але згодом зрозумів, яку небезпеку людству несе створення водневої бомби і гонка озброєнь, виступив за використання атомної -енерго тільки в мирних цілях і в 1953 році був знятий з усіх посад як неблагонадійний американець.
Роботу Р. Оппенгеймера і Г. Волкова слід вважати суворим пророкуванням можливості виникнення чорних дір. Сама назва "чорна діра" з'явилося набагато пізніше - в кінці 60-х років. Придумав його американський фізик Д. Уілер. До цього вони відомі були під різними іменами. Наприклад, у нас їх називали "колапсара-ми", однак з'ясувалося, що це слово звучить не дуже милозвучно по-англійськи. Втім, з назвою "чорна діра", незважаючи на його точність і образність, теж бували казуси.
Закінчимо цей розділ наступним зауваженням. Чорну діру можна в принципі зробити штучно. Для цього треба стиснути будь-яку масу до розмірів гравітаційного радіуса, далі вона сама буде стискатися, відчуваючи гравітаційний колапс.
Правда, на цьому шляху лежать величезні технічні труднощі. Чим меншу масу ми хочемо перетворити в чорну діру, тим до менших розмірів її необхідно стиснути, оскільки гравітаційний радіус прямо пропорційний масі. Так, ми знаємо, що гравітаційний радіус Землі дорівнює приблизно одному сантиметру. А щоб перетворити в чорну діру, скажімо, гору розміром в мільярд тонн, довелося б її стиснути до розміру атомного ядра!
У наступних розділах ми побачимо, що у Всесвіті великі маси можуть мимовільно перетворюватися в чорні діри в ході природної еволюції. Однак, перш ніж говорити про це, продовжимо знайомство з дивовижними особливостями чорних дір.