数学证明了黑洞注定存在的条件

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黑洞是一种奇特的天体，它们的引力如此强大，以至于连光都无法逃逸。它们的中心是一个奇点，那里的密度无限大，物理定律失效。黑洞是爱因斯坦广义相对论的预言之一，它们在宇宙中扮演着重要的角色。但是，我们如何知道一个黑洞是否存在呢？我们不能直接观测它们，因为它们不发出任何光。我们只能通过它们对周围物质和光的影响来推断它们的存在。例如，我们可以看到黑洞周围的吸积盘发出强烈的辐射，或者看到黑洞对背景星光产生的引力透镜效应。但是，这些方法都需要我们已经有了一个黑洞的候选者。如果我们想从理论上判断一个黑洞是否存在，我们需要一些更基本的条件。换句话说，我们需要知道什么样的物质分布会导致一个黑洞的形成。这个问题已经困扰了数学家和物理学家半个多世纪了。最早的尝试是由彭罗斯在 1964 年提出的奇点定理。他证明了如果时空中存在一个闭合陷入面，那么时空中必然存在一个奇点。闭合陷入面是一种曲率如此极端的表面，以至于向外发出的光也会被弯曲并转向内部。这意味着这