在昨天的文章中（），我們已經知道了克爾-紐曼黑洞的內外視界半徑為：

從這個式子我們可以發現，當轉動速度足夠大或者帶電量足夠多時，黑洞的內視界和外視界會相等 。

此時，克爾-紐曼黑洞變成一個極端黑洞：內外視界重合，單項膜區變成了一個無限薄的界限。如果再給黑洞增加一點角動量或者電量，那么黑洞的視界就會消失，奇點或者奇環就會裸露出來。

但是，裸奇異一旦出現，就會對時空的因果性造成破壞。為了解決這一問題，物理學家彭羅斯提出了宇宙監督假設。這個假設認為存在一個宇宙監督者，禁止所有奇點裸露在黑洞視界之外，這樣就不會對外部時空造成影響。

那么，這個假設是正確的嗎？如果該假設正確，又是哪一條物理定律充當宇宙監督者的角色呢？讓我慢慢道來。

黑洞的表面積與表面引力

我們知道史瓦西黑洞只有一個視界，并且它的無限紅移面和視界是重合的，所以我們很容易定義史瓦西黑洞的表面積為視界的表面積。但是，在克爾-紐曼黑洞中，有內外兩個視界和兩個無限紅移面，該如何定義它的表面積？事實上，外視界是黑洞的真正邊界，雖然外無限紅移面與之不重合，但它只不過是黑洞的附屬物。所以，我們把外視界的表面積定義為黑洞的表面積。

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接下來介紹另一個重要的參量，黑洞的表面引力κ，它是一個物體靜止在外視界時所感受到的引力場強。但事實上，物體無法靜止在視界表面，因為它要求物體以光速運動。所以，我們讓它靜止在視界表面之上一丟丟。此時物體要跟隨黑洞以同樣的角速度轉動，才能以視界相對靜止。在這種條件下，我們可以得到表面引力：

黑洞的熱性質

1971年，霍金在強能量的條件下，證明了黑洞的面積定理：在經典廣義相對論中，一個孤立黑洞的表面積只能增加或保持不變，不能減少。按照這個定理，兩個黑洞合并后，新黑洞的表面積要大于兩個舊黑洞的表面積之和。

面積定理使貝肯斯坦意識到黑洞表面積具有類似于熱力學第二定律的性質，即熵只能增加或保持不變、不能減少。經過進一步的思考，貝肯斯坦得出了黑洞各個參量的關系式。與此同時，斯馬爾也獨立得出了同樣的公式。因此，該公式被稱為貝肯斯坦-斯馬爾公式，它的表達式為：

而這個公式與轉動物體的熱力學第一定律表達式相似：

如果這個對比是正確的話，那么表面積A應該與熵S成正比，表面引力κ也應該與溫度成正比。后來，又進一步給出 ，這樣一來表面引力κ代表溫度就成為了必然。

熱力學第三定律

如果極端黑洞真的存在的話，即黑洞內外視界重合，那么根據前面提到的表面引力的公式，我們就會得到κ=0。如果我們前面的類比是正確的，表面引力κ確實代表溫度的話，那么這意味著溫度已經降到了絕對零度。

而熱力學第三定律告訴我們，不能通過有限次操作把溫度降低到絕對零度。因此，我們也無法通過有限次操作，把黑洞的表面引力降到零，這被稱為黑洞力學的第三定律。也就是說，我們不能把克爾-紐曼黑洞變成極端黑洞，奇點或奇環并不會裸露出來。

所以，如果上面的討論是正確的話，宇宙監督假設可能就是熱力學第三定律。