什么是裸奇点?什么是奇点?两者有什么联系吗?

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什么是裸奇点?什么是奇点?两者有什么联系吗?

奇点是时空曲率发散的地方,一般来说,黑洞的中心,以及宇宙的开端都存在奇点。这个奇点物质与能量密度是无限大的,因为无限大的东西物理学不好描述,所以称之为奇点。

在广义相对论中,奇点是可以描述的。存在霍金与彭罗斯的奇点定理等比较强的数学定理来刻画奇点的存在性。

当然了,在物理上,奇点被认为都是被视界所包围的,也就是说不存在裸露的奇点。所以彭罗斯提出一个“宇宙监督假设”,在这个假设中,裸奇点是被禁止的。但彭罗斯也不能证明为什么裸奇点不能存在,所以他说:“上帝禁止裸奇点”。这样一下把问题推到上帝那里去了。

宇宙监督假设是一个没有被证明的猜想,需要用到拓扑学与微分几何学来理解这个猜想。

为什么裸露的奇点不能存在呢?因为裸露的奇点会破坏时空的因果性。比如在你房间里如果存在一个裸奇点,那么你撞上它以后会突然在我们这个时空中消失,这就破坏了我们时空的因果性——因为裸奇点是没有预警机制的。

奇点最早由史瓦西在研究广义相对论的引力场方程时发现的,他发现大质量恒星当发生引力坍缩时,没有任何自然力能阻止其坍缩,它最终会坍缩成一个时空曲率无穷大的奇点,并在其周围形成一个光速都不能逃逸,史瓦西半径大小的事件视界,这就是现在所说的黑洞。

但其实很长时间里,大家都不相信奇点会出现,直到一位数学家出现,他就是牛津大学的罗杰彭罗斯。他当时是一位数学家,但当他一旦涉足物理就不得了了,现在他已经同时是一位物理学家了,