https://arxiv.org/pdf/2312.00841.pdf
1963年罗伊·克尔成为第一个用广义相对论写下旋转黑洞解的人。尽管罗杰·彭罗斯于
2020年因证明黑洞和奇异点如何存在于宇宙中而获得诺贝尔物理奖，但研究并没有结束，
因为人类无法探测视界内部有什么。而克尔就在最近的论文中证明了奇点不存在。
当微小空间中的质量超过临界质量，物质需以光速才能逃离该区域内的引力。每当这种情
况发生时该区域会形成事件视界，视界中所有物质都会被吸到黑洞内部。
爱因斯坦在1915年提出广义相对论。两个月后卡尔·史瓦西就在一战战场上算出一个数学
解：一个除了点状质量(奇异点)以外完全空的时空。这就是史瓦西黑洞:有质量但不旋转也
没电荷。
然而在现实宇宙中史瓦西黑洞解并不实用，因为现实中的黑洞大都会旋转。1963年新西兰
物理学家罗伊·克尔最终破解了这个问题。他为描述现实中的旋转黑洞时空提出的解决方
案—克尔度规—自那时起就成为了相对论用来描述它的黄金标准。
http://tinyurl.com/mswaxxzv
(1963年，罗伊·克尔找到了同时具有质量和角动量的黑洞的精确解，这个解揭示了一个
内部和外部事件视界，以及一个内部和外部的动圈（ergosphere），还有一个相当半径的
环状奇点。外部观察者无法看到外部事件视界之外的任何事物，如果用一个非奇点的物体
替换环状奇点，那么视界外的时空不受影响。)
http://tinyurl.com/yupxj7c3
(在黑洞附近，空间的流动可以像自动人行道或瀑布一样，这取决于如何想像它。不同于非
旋转情况，事件视界分裂为两个，而中央奇点被拉伸成一维的环状。没人知道在中央奇点
发生了什么，但它只有在所有可能的路径不可避免地通往它时才必须存在)
支持黑洞内部必然存在奇点的最大论证来自20世纪物理学的两位巨人：罗杰·彭罗斯和史
蒂芬·霍金。
论证的第一部分由彭罗斯提出:任何被称为陷阱表面(物理上无法逃脱的边界，如事件视界)
的内部的任何光线都将具有一种称为有限仿射长度(FALL)的数学性质。FALL对于每条光线
而言意味着光必须在实际的奇点中终止，这是彭罗斯和霍金论证的第二部分。然后就可以
证明任何进入外部和内部事件视界之间区域的物体都必须跌落到内部。而因为需要一个源
头来产生时空，所以需要一个环形奇点的存在。
论证的第三和第四部分在广义相对论中是无懈可击的：如果第一和第二部分是真的，那么
核心就需要一个奇点。但是第一和第二部分都是对的吗？这就是克尔的新论文的重点，他
声称这是我们半个多世纪以来一直在犯的错误。
回到克尔最初为克尔黑洞提出的通用坐标公式—克尔-史瓦西坐标，克尔黑洞内部的每一个
点都可以绘制出光线，这些光线是切线的（接近但不与任一个事件视界相交）、没端点的
（它们将永远持续旅行），并且仍然具有有限仿射长度（FALL）。这些光线有多常见？答
案是无数个，其中一半位于两个事件视界之间的区域，并且该区域的每一点至少有两条。
问题与上述论证中的第2点有关。在克尔时空中，陷阱表面内的所有光线都有有限的仿射长
度。但这些光线是否需要在奇点中终止？根本不是。通过证明这些接近事件视界且没有端
点的光线的存在，他提供了一个反证这概念的例子。用克尔自己的话来说：“当一个坍塌
恒星周围形成事件视界时，并未证明奇点（而不仅仅是FALL）是不可避免的。”
http://tinyurl.com/3dxtje9k
(旋转黑洞的影子（黑色）、视界和转动区（白色）。图像中显示的变量a与黑洞的角动量
与其质量的关系有关。由于实际物质必须坍塌以形成这个黑洞，且在这种情况下并未满足
必然导致奇点的条件，因此奇点的存在并不是必然的。)
回顾历史就能发现科学家接受奇点存在的原因有多大程度上依赖于一个未经证实的假设。
1970年，霍金和彭罗斯撰写名为《引力坍塌和宇宙学的奇点》的论文，其中指出，现实黑
洞除了传统的（曲率）奇点外还有其他可能性需要考虑。
由于克尔已经证明了传统假设的错误，一些人反而主张需要考虑克尔时空的最大扩展，并
在那里发现奇点的需要。例如在博耶-林德奎斯特扩展的克尔时空中有一系列原始克尔度规
各个部分的副本，由于其中没有内部坍塌的恒星，所以它肯定是奇点。
但正如克尔所指出的，你必须假设时空的每个内部部分，即使在博耶-林德奎斯特扩展中
，也包含一个（坍塌的）恒星，因此遇到了相同的问题。其他的扩展（如克鲁斯卡尔）也
有提出，但克尔同样驳斥了这些企图逃避这个问题的尝试，他证明了克尔是它自己的最大
扩展。克尔这样表述：
“这些扩展可能是解析的，但最多是使用原始空间的副本以及一些固定点构建的。如果原
始克尔内部是这样的话，这些副本内部将不会奇异，因此这些扩展与奇点定理无关。任何
不相信这一点的人都需要提供证据。它们都与物理无关，因为真实的黑洞是从过去某个有
限的时间开始，由一颗恒星或类似的过密物质集中坍塌而形成的，而不是作为克鲁斯卡尔
或博耶-林德奎斯特扩展中的白洞。”
简单来说：FALL不必然意味着奇点，克尔将这种混淆归咎于物理学家将测地距离/长度与
仿射距离/长度混为一谈：这两个概念事实上并不相同。克尔还指出，如果克尔黑洞内部
有一个非奇点物体，比如一个被拉伸的中子星尸体，它也会产生我们观测到的克尔时空。
换句话说，重新审视每个现实的旋转黑洞内部必然存在奇点的观念是有充分理由的。
http://tinyurl.com/ys63dx9f
(当观察者进入非旋转黑洞时，没有逃脱的可能性：你会被中心的奇点压碎。然而，在旋
转（克尔）黑洞中，穿越被称为环形奇点的盘面中心是可能的，而且这可能会带你进入被
称为反宇宙的扩展空间的一部分，但同样可能的是，“环形奇点”只是一种幻象。)
无论是普通人还是物理学家都经常忽视相对论的重点：“广义相对论讨论的是力而不是几
何。”这句话是爱因斯坦本人说的。广义相对论不仅是纯数学；它是对物理宇宙的描述，
建立在牢固的数学基础上。你不能仅仅写下一个时空并期望这能描述现实，你必须从一组
物理上有动机的条件出发，并展示那个时空解（例如旋转黑洞）是如何形成的。如果证明
奇点存在的唯一方式是忽略物体最初的物理创造，那么你的证明是无效的。
然而，物理上和数学上对你的尝试证明提出反例是推翻任何假设的绝佳方式。随着克尔最
近的工作—在首次推导出克尔度规满60年之后—我们必须面对一个清醒的事实，即我们最
好的“奇点定理”，它们主张在现实黑洞中心的必要性，是基于一个无效的假设。
一旦你穿越到克尔时空的内部事件视界内部，再次成为可能的是在理论上的环形奇点和内
部事件视界之间的任何方向旅行。陷阱表面只存在于内部和外部事件视界之间而不是内部
事件视界的内部：那里据称存在环形奇点。谁知道那个区域存在什么？问题是这个问题有
大量的数学解，而奇点只是其中之一。的确可能在内部还有奇点，但也可能有完全不同的
东西。现年89岁的克尔写道：
"为什么这么多人相信恒星内部此时一定会变成奇点?信仰，不是科学！六十年来没有证据
，但他们相信!"
“我从未怀疑过，当相对论和量子力学融合时，将会证明任何地方都不存在奇点。当理论
预测奇点时，理论是错误的！”