ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН

В этом разделе мы опишем любопытное явление, которое может происходить в окрестности заряженной черной дыры. Выше мы подчеркивали, что в естественных условиях во Вселенной черная дыра вряд ли может иметь заметный электрический заряд. Действительно, если предположить, что электрически заряженная черпая дыра все же образовалась, например из заряженного тела, то очень быстро произойдет следующее. В космическом пространстве всегда есть свободные электрически заряженные частицы. Заряженная черная дыра будет притягивать частицы противоположного знака заряда посравнению с ней самой и отталкивать частицы, знак заряда которых совпадает со знаком ее заряда. В результате к заряженной черной дыре устремятся частицы с зарядом противоположного знака и, упав в нее, быстро ее нейтрализуют. Тем не менее можно себе представить искусственно созданные условия, при которых заряженная дыра может длительно существовать. Для этого, например, надо ее оградить от возможности захвата заряженных частиц. Представим себе, что такие условия созданы. Что представляет собой заряженная черная дыра с зарядом Если она не вращается, то

её свойства вполне аналогичны свойствам швардшильдовской черной дыры, только помимо гравиэлектрического поля тяготения она Обладает еще и электрическим полем. Силовые линии этого поля радиальны, а его напряженность определяется законом Кулона!

Если же заряженная черная дыра вращается, то помимо поля тяготения, аналогичного полю керровской вращающейся черной дыры, и электрического поля вокруг нее возникает дипольное магнитное поле с магнитным моментом Дело обстоит точно так же как, если бы мы завращали электрически заряженную сферу. В этом случае вокруг нее также возникает магнитное поле.

Вернемся теперь к задаче о превращении волн. Пусть заряженная черная дыра облучается гравитационной волной. Эта волна, проходя вблизи черной дыры, вызывает дрожание силовых линий электрического "поля. В результате возникает электромагнитное излучение! Таким образом, после рассеяния заряженной черной дырой. гравитационной волны часть энергии волны переходит в электромагнитное излучение.

Возможно и противоположное явление. Если заряженная черная дыра облучается электромагнитной волной, то из-за взаимодействия ее с электрическим полем черной дыры рождается гравитационное излучение. Следует, однако, подчеркнуть, что обычно коэффициент преобразования одной волны в другую крайне мал. Но в специально подобранных условиях он может быть порядка единицы.

Впервые на возможность взаимного превращения электромагнитных и гравитационных волн при наличии постоянного электрического (или магнитного) прля: указал советский физик М. Е. Герценштейн в 1961 г.