В центре внимания — чёрная дыра с двумя рубежами невозврата: внешним и внутренним горизонтами. За внешним горизонтом пространство и время меняются ролями, но путь ещё не окончен. Дальше, у внутреннего горизонта, гравитация готовит новый сюрприз.
Авторы заглянули в этот мир с помощью уравнения Уилера — ДеВитта — главного уравнения квантовой гравитации. Оно описывает волну вероятности всей Вселенной, но здесь его применили к миниатюрной модели чёрной дыры. Внутри нашлась тахионная область — зона, где потенциал становится отрицательным, и волна может вести себя нестабильно. Учёные построили численный метод, чтобы аккуратно провести волну через это капризное место.
Результат удивил. Когда квантовые эффекты слабы, волновой пакет послушно скользит по классической траектории, почти не расплываясь. Но если усилить параметр κ, управляющий квантовыми поправками, волна начинает сильно размазываться в пути. Однако у самого внутреннего горизонта она вдруг собирается обратно — как луч света, прошедший через линзу. Этот эффект авторы назвали перефокусировкой.
Тахионная область в уравнении названа в честь гипотетических частиц — тахионов, которые всегда движутся быстрее света. В квантовой гравитации она указывает на неустойчивость, а не на реальные сверхсветовые скорости.
В романе «Гиперион» Дэна Симмонса Гробницы Времени окружены антиэнтропийными полями, где прошлое и будущее перепутаны — чем-то похоже на тахионную зону внутри чёрной дыры.