黑洞奇点不是点——它们是现实破裂的三维表面

几十年来，教科书一直将非旋转黑洞的核心描绘成一个单一的、无限稠密的点——一个零维的数学噩梦，在那里密度和曲率爆炸到无穷大。这个图景可能完全错误。

一篇被《物理评论D》接受的新论文认为，奇点实际上是一个平坦的三维空间表面。这个想法来自理论物理学家安德鲁·J·S·汉密尔顿（科罗拉多大学博尔德分校）和泰勒·麦克梅肯（玛丽大学）。

汉密尔顿已经悄无声息地为此困惑了近30年。20世纪90年代末，在为学生创建坠入史瓦西黑洞的可视化图像时，他的模拟顽固地拒绝显示一个点。它们显示了一个表面。直到现在，他才完全理解原因。

决定性的论点出奇地简单而优雅。想象两个观测者从相反方向坠入同一个黑洞。如果奇点是一个单一的点，他们最终都应该在那里相遇。但广义相对论却说并非如此：随着他们坠落，时空变得如此扭曲，以至于两个观测者因果断开——没有光、没有信号、没有影响能再次在他们之间传递。他们永远无法共享同一个最终事件。

唯一合理的解释是，奇点不是一个点，而是一个三维类空间表面。每个坠落的观测者会撞击到该表面的不同区域。

正如汉密尔顿多年前所说：奇点是“广义相对论自杀的三维空间边界”。

新模型还表明，现实中的旋转（克尔）黑洞可能在内视界附近形成类似类空间奇异表面，这使得它们的内部结构比先前认为的更接近非旋转黑洞。

如果正确，这将改变量子引力的目标。从试图解决一个无限小的无限密度点，转而必须解释爱因斯坦方程干脆失效的整个三维表面上会发生什么。

黑洞内部最深的谜团刚刚变得不那么点状——而更有趣得多。承包笑点碎碎念