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黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） 黑洞物理（1） * * Kruskal坐标 （ ，I区） （ ，II区） Kruskal坐标 （ ， 区） （ ， 区） Kruskal坐标 Kruskal坐标 克鲁斯卡坐标面上质点的运动 彭若斯图 彭若斯图可以把时间和空间的无穷远通过共形变换拉到有限的图形上来描述，使得时空的结构更加直观。 彭若斯图 闵可夫斯基时空 彭若斯图 克鲁斯卡时空 克尔-纽曼黑洞 Reissner-Nordstrom解 稳态轴对称Kerr解 克尔-纽曼黑洞 稳态轴对称Kerr-Newman解 克尔-纽曼时空是最一般的稳态轴对称时空 克尔-纽曼黑洞 无限红移面 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼时空的视界 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼黑洞的剖面图 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼黑洞 单向膜区与能层 拖动系：任何物理的坐标系都不可避免地会被转动的球体所拖动 克尔-纽曼黑洞 能层内的观测者和粒子一定会被引力场拖动。这是因为能层内静止的观测者和粒子将是超光速的，所以能层内不可能存在静止的物体，这也是无限红移面又被称为静界的原因。静界就是存在静止观测者和粒子的界限，静界以外可以存在静止观测者和静止粒子，但静界以内不行。 对于克尔-纽曼黑洞，时空坐标互换的单向膜区，仅存在于内、外视界之间。 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼时空中的一个质点静止 （1）间隔是类时的，它表示静止质点描出的世界线是一条亚光速的类时线，这是物理上允许的。 （2）间隔类光，因此质点不能在无限红移面上静止。 （3）间隔类空，质点不可能在能层中静止。 克尔-纽曼黑洞 内禀奇异性 奇环 克尔-纽曼黑洞 克尔-纽曼时空的彭若斯图 克尔-纽曼黑洞 极端黑洞、裸奇异与宇宙监督假设 宇宙监督假设：“存在一位宇宙监督，它禁止裸奇异的出现”。 彭若斯改进他的宇宙监督假设，说：“类时奇异性是不稳定的”。他认为，在微扰下类时的奇点（或奇环）会“倒”在内视界上，成为类光或类空奇异性，截断进入黑洞的飞船的通道。