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在[[广义相对论]]中，强形式和弱形式的'''宇宙审查假说'''之提出，是为了从数学上解释[[引力奇点]]的结构。

在[[爱因斯坦场方程]]的解中存在隐藏于[[事件视界]]之内因而无法从时空的其他部分观察的奇点。没有隐藏于视界之内的奇点被称为“[[裸奇点]]”。弱形式的宇宙审查假说猜测，除了[[大爆炸]]是裸奇点之外，[[宇宙]]中不存在任何其他的裸奇点。这个假说由[[罗杰·彭罗斯]]在1969年提出。宇宙审查假说和所谓的编年审查是有所不同的。后者中每一条[[封闭类时曲线]]都穿过事件视界，从而可能阻止观察者对因果违背现象进行观察。

==基础==
由于奇点的物理行为是未知的，如果奇点可由时空其他部分观察到，那么[[因果]]关系就会断裂，[[物理学]]就可能失去预测的能力。根据[[彭罗斯-霍金奇点理论]]，由于在具有物理意义的情况下，奇点是不可避免的，这使得上述假说（裸奇点的存在将导致因果关系断裂）也变得不可避免。此外，如果裸奇点不存在，那么宇宙将成为[[确定性]]的——有可能仅根据某个时刻的宇宙状态（更精确地说，是一个被称为[[柯西曲面]]的[[类空]]的三维超曲面的状态），推测出宇宙的全部演进过程（或许需要排除隐藏在奇点视界中的有限空间）。宇宙审查假说如果失效，则会导致宇宙的确定性失效，因为还不可能从奇点的因果关系导出宇宙的时空行为。宇宙审查假说是物理学界正式关注的问题，一般提到[[黑洞]]的事件视界时，总会涉及某种形式的宇宙审查假说。

审查假说最早由[[罗杰·彭罗斯]]在1969年非正式的提出。宇宙审查假说看起来更像一个研究计划：找到一个具有物理学意义并可被严格证明或证伪的正式描述。

==弱审查和强审查假说==
弱审查和强审查是关于时空几何结构的两种数学猜想。
*'''弱审查假说'''断言，奇点必须被隐藏在黑洞的事件视界之后。
*'''强审查假说'''断言，广义相对论和经典力学一样，是确定性的理论。换句话说，确定性系统的状态在初始时刻就已注定。数学上，该猜想认为初始数据的最大柯西展开作为常规的[[洛仑兹流形]]不具有本征扩展性。

上述两个猜想在数学上是独立的。存在时空结构使得弱审查猜想成立而强审查猜想失效；同样存在时空结构使得强审查猜想成立而弱审查猜想失效。

==例子==
考虑具有质量<math>M</math>和角动量<math>J</math>的黑洞，可用[[克尔度规]]来导出沿着黑洞轨道运动的粒子的[[效应势能]]。该势能具有如下形式：
:<math> V_{\rm{eff}}(r,e,l)=-\frac{M}{r}+\frac{l^2-a^2(e^2-1)}{2r^2}-\frac{M(l-ae^2)}{r^3},
a\equiv \frac{J}{M} </math>
其中，<math>r</math>是坐标半径，<math>e</math>和<math>l</math>分别是测试粒子的守恒能和角动量(从[[基灵矢量场]]导出构建)。

为了确保宇宙审查假说成立，黑洞需要满足<math>a < 1</math>。这是由于只有当<math>a < 1</math>满足时，奇点才会处于事件视界之内。这就相当于把黑洞的角动量限定在某个[[阈值]]之下，否则视界就不会存在。

下面的思维实验是根据Hartle的引力概念构建的：

考虑构建违背宇宙审查的特例，即使得黑洞的角动量增长并超过了阈值（假说初始角动量是小于阈值的）。这可以通过角动量为<math>l = 2Me</math>的测试粒子完成。由于这个粒子具有角动量，只有当黑洞的最大势能满足小于<math>(e^2-1)/2</math>时才能捕获它。

==问题==
在如何明确宇宙审查猜想的定义方面，存在这样一些问题：

*技术上很难正式定义奇点。
*技术上可以定义拥有裸奇点的时空，但这个时空缺乏物理上的意义。关于这样的时空的经典例子是满足<math>M<|Q|</math>的[[萊斯納-諾德斯特洛姆度規|萊斯納-諾德斯特洛姆解]]，这个解在<math>r=0</math>处有奇点，但该奇点不处于视界之内。为了正式定义宇宙审查，这种情况必须被排除。
*在关于引力坍塌的简单模型中可能会出现[[焦散]]现象。这种可能性与引力坍塌模型所设定的物质密度有关，而与广义相对论无关，所以必须被排除。
*引力坍塌模型的电脑模拟显示了裸奇点存在的可能性。但这些模型依赖于特定的设定（比如球对称）。这些特例必须被排除。

==反例==
Mark D. Roberts于1985年发现，标量爱因斯坦方程<math>R_{ab}=2\phi_a\phi_b</math>的精确解可推导出宇宙审查假说的反例：
:<math>ds^2=-(1+2\sigma)dv^2+2dv\,dr+r(r-2\sigma v)\left(d\theta^2 + \sin^2 \theta \,d\phi^2\right),\quad
\phi = \frac{1}{2} \ln\left(1 - \frac{2\sigma v}{r}\right),</math>
其中<math>\sigma</math>是常量。

==参考资料==
* Earman, John: ''Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes'' (1995), see especially chapter 2 (ISBN 0-19-509591-X)
* Roberts,  Mark D. : ''Scalar Field Counter-Examples to the Cosmic Censorship Hypothesis. Gen.Rel.Grav.21(1989)907-939.
* Penrose, Roger: "The Question of Cosmic Censorship", Chapter 5 in ''Black Holes and Relativistic Stars'', Robert Wald (editor), (1994) (ISBN 0-226-87034-0)
* Penrose, Roger: "Singularities and time-asymmetry", Chapter 12 in ''General Relativity: An Einstein Centenary Survey'' (Hawking and Israel, editors), (1979), see especially section 12.3.2, pp.&nbsp;617–629 (ISBN 0-521-22285-0)
* Shapiro, S. L., and Teukolsky, S. A.: "Formation of Naked Singularities: The Violation of Cosmic Censorship", Physical Review Letters '''66''', 994-997 (1991)
* Wald, Robert, ''General Relativity'', 299-308 (1984) (ISBN 0-226-87033-2)

==外部链接==
*[http://www.theory.caltech.edu/people/preskill/old_naked_bet.html The old bet] (conceded in 1997)
*[http://www.theory.caltech.edu/people/preskill/new_naked_bet.html The new bet]

{{黑洞}}

[[category:黑洞]]
[[category:广义相对论]]