Roy Kerr在1963年發(fā)現(xiàn)了一個描述旋轉(zhuǎn)黑洞的解，這個解被稱為Kerr解。Kerr解是廣義相對論的一個重要成果，它不僅揭示了旋轉(zhuǎn)黑洞的一些奇妙的性質(zhì)，而且還與天文學(xué)的一些重大發(fā)現(xiàn)有關(guān)。Kerr解是我們探索黑洞奇點問題的一個重要工具，因為它可以幫助我們理解黑洞的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)。

Kerr在最近發(fā)表了一篇論文，題目是《黑洞有奇點嗎？》，在這篇論文中，他提出了一個大膽的觀點，即黑洞并沒有真正的奇點，而只是一些更密集的物質(zhì)，比如中子星或類似的東西。

黑洞是什么？簡單地說，黑洞是一種引力場極強(qiáng)的天體，它的引力如此強(qiáng)大，以至于連光都無法逃逸出來。黑洞的內(nèi)部是什么樣子的？我們是否能夠探索黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？這些問題一直困擾著物理學(xué)家，因為根據(jù)廣義相對論，黑洞的內(nèi)部可能存在奇點，即時空的奇異點，那里的度規(guī)或曲率張量無限大或不可微分，物理定律失效。

奇點是否真的存在？這是一個很重要的問題，因為如果存在，那么我們的物理理論就不完備，需要尋找更深層次的理論來解釋奇點的本質(zhì)。但是，如果不存在，那么我們的物理理論就更加牢固，可以用來描述黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。那么，如何證明或證偽奇點的存在呢？這就是Kerr在這篇論文中要探討的問題。

Kerr首先回顧了奇點定理的歷史。奇點定理是由彭羅斯和霍金在上世紀(jì)60年代提出的，它們試圖證明在一定條件下，黑洞的內(nèi)部必然存在奇點。這些條件包括：

存在一個被視界包圍的陷入面，即一個表面，使得從它上面發(fā)出的光線都向內(nèi)收縮，無法逃逸到無窮遠(yuǎn)處。

物質(zhì)滿足弱能量條件，即物質(zhì)的能量密度和壓強(qiáng)都是非負(fù)的，而且能量密度大于等于壓強(qiáng)的絕對值之和。

時空滿足一定的可微性和拓?fù)湫詶l件，即時空是光滑的，沒有裂縫或孔洞。

在這些條件下，彭羅斯和霍金證明了存在一些有限仿射長度的光線，即從視界進(jìn)入黑洞的光線，它們的長度是有限的，而不是無窮的。這意味著這些光線必然在有限的時間內(nèi)終止于某個點，而這個點就是奇點。彭羅斯和霍金沒有給出奇點的具體形式，只是斷言它們一定存在，而且是不可避免的。

Kerr對這個論證提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為彭羅斯和霍金的推理有漏洞，不能證明奇點的存在。他的主要觀點是：

彭羅斯和霍金的論證依賴于對物質(zhì)的性質(zhì)和行為的假設(shè)，而這些假設(shè)可能不符合實際情況。例如，他們假設(shè)物質(zhì)滿足弱能量條件，但是在極端的條件下，物質(zhì)可能違反這個條件，產(chǎn)生負(fù)能量或負(fù)壓強(qiáng)。他們也假設(shè)物質(zhì)的運動是連續(xù)的，但是在量子尺度下，物質(zhì)可能出現(xiàn)躍遷或隧穿的現(xiàn)象。

彭羅斯和霍金的論證沒有考慮到黑洞的旋轉(zhuǎn)，而這是一個非常重要的因素。旋轉(zhuǎn)的黑洞，即Kerr黑洞，有兩個視界，一個外視界和一個內(nèi)視界，它們之間是一個叫做事件殼的區(qū)域。在事件殼內(nèi)，物質(zhì)或輻射不可避免地向內(nèi)墜落，但是并不一定要達(dá)到奇點?？茽柦淌谥赋觯琄err黑洞的內(nèi)部存在一些特殊的光線，它們是漸近地切于視界的，而且沒有終點，也沒有奇點。這些光線可以作為反例，來否定彭羅斯和霍金的論證。

Kerr的結(jié)論是，黑洞沒有奇點，而只是一種更密集的物質(zhì)狀態(tài)，類似于中子星或類星體。他認(rèn)為，黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以用廣義相對論來描述，而不需要引入新的物理理論。他還給出了一個例子，來說明黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是如何受到旋轉(zhuǎn)的影響的。他考慮了兩個緩慢旋轉(zhuǎn)的黑洞合并成一個黑洞的過程，他發(fā)現(xiàn)，這個過程可以用科爾-席爾德形式的黑洞解來描述，而且與實驗觀測到的引力波信號非常吻合。(www.ws46.Com)

科爾教授的論文是一篇具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的工作，它對黑洞的本質(zhì)提出了一個新的看法，也對奇點定理提出了一個新的質(zhì)疑。