Разнообразие чёрных дыр
Мы рассмотрели самую простую чёрную дыру. Кроме неё в ОТО рассматриваются вращающиеся чёрные дыры, электрически заряженные статические и электрически заряженные вращающиеся чёрные дыры. Мы не обсуждаем частных свойств этих объектов — все самые для нас интересные и общие для всех типов чёрных дыр мы уже обсудили. Однако, упомянув об этом разнообразии, мы также упомянем о так называемой теореме «отсутствия волос» у чёрной дыры. Она устанавливает, что любая чёрная дыра из перечисленных имеет только три независимых физических параметра: массу, угловой момент (то же самое, что момент импульса — мера вращения) и электрический заряд. При совпадении этих параметров чёрные дыры считаются неразличимыми.
Указанные величины могут быть измерены внешним наблюдателем с помощью пробных тел: масса чёрной дыры — по их гравитационному ускорению, угловой момент — по эффекту увлечения инерциальной системы отсчета, заряженная чёрная дыра отталкивает заряды одинакового с ней знака. Объяснение действия заряда чёрной дыры не настолько простое, как кажется с первого взгляда. Действительно, фотоны, переносчики электромагнитного взаимодействия, не могут покинуть чёрную дыру, а поэтому электрической силы не должно быть! Однако при этом считается верным закон о сохранении общего электрического потока сферы как меры электрического заряда, и это спасает положение.
Теорема об «отсутствии волос» фактически говорит о потере детальной информации, связанной с падающей материей. Потеря информации в чёрной дыре остаётся принципиальной загадкой. Действительно, базовые теоретические построения в общем случае симметричны относительно обращения времени. Наличие же горизонта делает чёрную дыру несимметричной, поскольку материя может упасть в дыру, но не может вернуться. При всем этом, теорема об «отсутствии волос» у чёрной дыры имеет место в рамках ОТО, когда делается ряд предположений о природе Вселенной и свойствах материи. Если же учитывать другие предположения, то её выводы не будут столь ограниченными. Но эти возможности ещё плохо изучены, а пока предполагается, что в нашей почти плоской четырёхмерной Вселенной и для больших чёрных дыр эта теорема должна выполняться.