研究:黑洞“奇点”是面而不是点
在科普文献中,广泛流传的说法是:黑洞中心的奇点是一个“点”,然而事实并非如此。当两名观察者在同一时间沿不同的角轨迹自由落入一个球形黑洞时,他们并不会在中心奇点处相遇;相反,早在距离奇点尚远之处,他们就已经失去了彼此之间的因果联系。违背直觉的是,在广义相对论中,两个在空间上极为接近的点,在因果关系上却可能极其遥远。因此,奇点是一个面,而非一个点。
旋转黑洞的情况更为复杂,但同样的结论依然成立。对于旋转黑洞而言,奇点面几乎肯定位于其内视界处。在那里,即使是最微小的经典或量子扰动也会引发指数级的“质量暴胀不稳定性”,从而促使其坍缩为一个类空奇点面。这一结论对量子引力理论具有深远的意义。我们认为,无论最终的量子引力理论面貌如何,黑洞的量子态都极有可能存在于其有效的二维奇点面上。该奇点面与黑洞在事件视界内产生的、被捕获的炽热霍金辐射大气不仅进行着幺正共演化,且保持着热力学平衡。
—— arXiv
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