В случае Солнца и Земли радиус Шварцшильда составляет 1,2 мили (2 км) и 0,4 дюйма (1 см) соответственно — их границы находятся на недоступной для нас глубине, где они не смогут привести к каким-нибудь неприятностям. Поэтому значимость этого странного математического поведения. и даже его смысл оставались неясными.

Что произойдет со звездой, которая — из-за своей огромной плотности — окажется внутри собственного радиуса Шварцшильда?

В 1939 году Роберт Оппенгеймер и Хартланд Снайдер смогли доказать, что такая звезда сожмется под действием своего гравитационного притяжения. Точнее, произойдет коллапс целой области пространства-времени, и возникнет регион, из которого не сможет вырваться ни материя, ни даже свет. Так в физике появилось потрясающее новое понятие. Свое имя оно получило в 1967 году, когда Джон Арчибальд Уилер придумал термин черная дыра.

Как черная дыра развивается с течением времени? Когда первоначальный комок материи уменьшается до радиуса Шварцшильда, он продолжает сжиматься до тех пор, пока вся его масса — за конечное время — не схлопнется в одну точку, которая называется сингулярностью. При этом наблюдать сингулярность снаружи невозможно: она находится внутри радиуса Шварцшильда, который служит «горизонтом событий», отделяющим наблюдаемую — то есть излучающую свет — часть пространства от ненаблюдаемой области, удерживающей свет внутри себя.

Если бы мы наблюдали за коллапсом черной дыры со стороны, то увидели бы, как размер звезды приближается к ее радиусу Шварцшильда, но никогда его не достигает. По мере сжатия скорость коллапса, с точки зрения стороннего наблюдателя, стремится к скорости света, поэтому в силу релятивистского замедления времени коллапс покажется такому наблюдателю бесконечно долгим процессом. Свет, излучаемый звездой, будет все больше и больше смещаться в красную часть спектра. Такой объект стоило бы назвать «красной дырой».

Черные дыры идеально подходят для конструирования пространства-времени. Черную дыру можно «вклеить» в любую вселенную, обладающую асимптотически плоскими областями — включая и нашу собственную[5]. Благодаря этому, в нашей Вселенной топология черных дыр вполне возможна с физической точки зрения. Еще более вероятной она становится в силу описанного сценария гравитационного коллапса — для начала нужно просто найти достаточно большое скопление материи наподобие нейтронной звезды и центра галактики. Технологически развитое общество могло бы создавать  собственные черные дыры.

Однако в черных дырах нет замкнутых времениподобных кривых, так что с путешествиями во времени они нам не помогут. Пока что. Но мы уже приближаемся к цели. Следующий шаг опирается на обратимость уравнений Эйнштейна во времени: у каждого решения есть пара, которая отличается от оригинала только тем, что время движется в обратном направлении. Черная дыра, обращенная во времени, называется белой дырой. Если горизонт событий черной дыры — это барьер, который не выпускает частицы наружу, то горизонт событий белой дыры — это барьер, который не пропускает частицы внутрь; при этом новая частица может появиться из него в любой момент. Иначе говоря, снаружи белая дыра выглядела бы как внезапный взрыв материи в масштабе целой звезды, расходящийся от обращенного во времени горизонт событий.

Белые дыры могут показаться довольно странным явлением. Разумно предположить, что первоначальное скопление материи при достаточной плотности начнет сжиматься и превратится в черную дыру; но почему сингулярность, расположенная внутри белой дыры, которая оставалась неизменной с самого начала времен, должна ни с того, ни с сего извергнуть из себя звезду? Возможно, дело в том, что внутри белой дыры время движется вспять, а значит, причинно-следственные связи направлены из будущего в прошлое? Давайте просто согласимся с тем, что белые дыры возможны с математической точки зрения и отметим, что они тоже асимптотически плоские.