新理论认为黑洞奇点是三维表面，这可能改变量子引力研究的起点。
黑洞事件视界以内究竟是什么样子，至今仍无法直接观测。事件视界是一道边界，一旦越过，连光也无法逃离。为了便于教学，物理学教材通常把隐藏在其中的奇点画成一个没有尺寸、密度无限大的点。但一项已获《物理评论D》接收的新研究提出，这种图像可能过度简化了真实情况。
科罗拉多大学博尔德分校的理论物理学家Andrew J．S．Hamilton和玛丽大学的Tyler McMaken认为，奇点更适合被理解为一个平坦的三维类空表面。Hamilton承认，这个结论起初令他意外，但它能够解释史瓦西黑洞奇点在相对论可视化中为何呈现出平面般的外观。
在黑洞内部，空间本身以超过光速的方式朝奇点坠落。20世纪30年代以来，物理学家习惯把奇点看作一个点。到20世纪60年代，旋转的克尔黑洞改变了这一认识。旋转造成的离心排斥会减缓向奇点的坠落，使奇点呈现为环。对于不旋转的史瓦西黑洞，点状模型因为容易绘制和理解而继续保留下来。
Hamilton早在1998年就产生了疑问。当时，他为天文学入门课制作坠入黑洞的广义相对论可视化，结果看到的不是一个点，而是一个表面。他当时只能报告这个现象，却无法解释，之后用了数十年才逐渐理解其中的含义。
关键思想来自两名从相反方向坠入同一个黑洞的观察者。如果奇点真是一个点，两人最终应该抵达同一位置。但广义相对论显示，扭曲的时空会阻止光或任何信号在两人之间传播。他们会永久失去因果联系，既无法影响对方，也无法知道对方最后发生了什么。既然他们在抵达奇点前已经不能交换信息，就不可能最终汇聚到同一个时空事件。
若把奇点视为三维类空表面，这个矛盾便会消失。每名观察者会在不同位置抵达这道边界。现实中的旋转黑洞也可能在内视界处坍缩成类似的类空奇异表面，因此克尔黑洞与史瓦西黑洞的奇点也许并没有传统图像显示的那样不同。
这一变化不只是几何描述上的修正。奇点是广义相对论失效、量子引力应当接管的地方。如果奇点是一片表面，而不是一个点，那么未来量子引力理论所面对的数学边界条件也会改变。量子引力试图统一描述宇宙尺度引力的广义相对论，以及支配原子和亚原子世界的量子力学。两套理论各自极为成功，却在黑洞内部的极端条件下彼此不兼容。Hamilton希望，研究广义相对论即将失效的真实位置，能够让量子引力研究更接近宇宙中的实际物理过程。
原文：https://www.sciencealert.com/a-black-hole-singularity-may-be-a-3d-surface-where-general-relativity-goes-to-die