什么是裸奇点？黑洞的中心究竟是什么？什么是大爆炸奇点？

什么是裸奇点？黑洞的中心究竟是什么？什么是大爆炸奇点？

这些就是我们所说的黑洞：一个密度无限的点，被位于史瓦西半径的事件视界所包围。据《量子杂志》报道，事件视界“保护”了奇点，防止外部观察者看到它，除非他们穿越事件视界。

物理学家长期以来一直认为，在 GR 中，所有像这样的奇点都被事件视界包围，这个概念被称为宇宙审查假说——之所以这么命名是因为有人推测宇宙中的某些过程阻止（或“审查”）奇点被可见。然而，计算机模拟和理论工作提出了暴露（或“裸”）奇点的可能性。裸奇点就是这样：一个没有事件视界的奇点，完全可以从外部宇宙观察到。这种暴露的奇点是否存在仍然是一个颇有争议的话题。

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黑洞的中心究竟是什么？

因为它们是数学奇点，没有人知道黑洞的中心到底是什么。为了理解它，我们需要一个超越 GR 的引力理论。具体来说，我们需要一种量子引力理论，根据宇宙物理学，可以在非常小的尺度上描述强引力的行为。

修改或取代广义相对论以取代黑洞奇点的假设包括普朗克星（一种高度压缩的奇异物质形式）、引力星（一种由奇异引力支撑的薄物质壳）和暗能量星（一种奇特的真空能量状态，其行为类似于黑洞）。迄今为止，所有这些想法都是假设的，真正的答案必须等待量子引力理论。

什么是大爆炸奇点？

假设广义相对论成立的大爆炸理论是宇宙历史的现代宇宙学模型。它还包含一个奇点。在遥远的过去，大约137.7亿年前，根据大爆炸理论，整个宇宙被压缩成一个无限小的点。

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物理学家知道这个结论是错误的。尽管大爆炸理论从那一刻起在描述宇宙历史方面取得了巨大成功，就像黑洞一样，奇点的存在告诉科学家，这个理论——同样是 GR——是不完整的，需要更新。

大爆炸奇点的一种可能解决方案是因果集理论。在因果集理论下，时空不像 GR 那样是一个平滑的连续体，而是由离散的块组成，称为“时空原子”。在英国利物浦大学研究这一主题的物理学家布鲁诺·本托 (Bruno Bento) 告诉 Live Science：“由于没有什么比这些‘原子’中的一个更小，奇点是不可能的。”

Bento 和他的合作者正试图用因果集理论取代大爆炸的最早时刻。在那些最初的时刻之后，“在远处的某个地方，宇宙变得足够大并且‘行为良好’，以至于连续时空近似成为一个很好的描述，GR 可以接管以重现我们所看到的。”本托说。

虽然对大爆炸奇点问题没有普遍接受的解决方案，但物理学家希望他们能尽快找到解决方案——而且他们正在享受他们的工作。正如 Bento 所说：“我一直对宇宙着迷，而且现实中有很多东西，大多数人都会将其与科幻甚至幻想联系起来。”