Луч фонарика уходит в темноту по прямой — так мы привыкли думать о свете. Но рядом с массивным телом, звездой или чёрной дырой, пространство искривлено, и луч плавно изгибается, словно его ведёт невидимая рука. Авторы новой работы разобрали, как именно гравитация меняет привычные законы электричества и магнетизма. Они взяли уравнения Максвелла — те самые, что описывают свет, радиоволны и поведение зарядов, — и переписали их для искривлённого пространства вокруг чёрной дыры.

Рассмотрели два типа наблюдателей. Первый висит на одном месте, сопротивляясь притяжению. Для него уравнения почти привычны, только появляются поправки: расстояние и время растягиваются, а само пространство действует как линза, меняющая силу поля. Второй наблюдатель свободно падает в чёрную дыру. В его мире электрическое и магнитное поля перемешиваются, словно краски в текущей воде. Покоящийся заряд для него выглядит как текущий ток, а уравнения связывают то, что раньше было разделено. При этом в поперечных направлениях — по углам — всё остаётся по-старому. Так гравитация перекраивает саму ткань электромагнетизма. И свет фонарика, с которого мы начали, вблизи чёрной дыры уже не просто гнётся — он живёт по новым правилам, где электричество и магнетизм сплетены воедино.