В научно-популярной литературе принято говорить, что сингулярность в центре чёрной дыры — это точка. Физики Эндрю Гамильтон (Andrew J. S. Hamilton) и Тайлер Макмейкен (Tyler McMaken) из Университета Колорадо в Боулдере утверждают, что это не так: в новой работе, опубликованной в Physical Review D, показано, что сингулярность представляет собой поверхность.
Аргумент строится на мысленном эксперименте с двумя наблюдателями, которые одновременно, в момент времени $t$, начинают свободное падение в сферически симметричную чёрную дыру по разным угловым траекториям. Интуитивно можно было бы предположить, что оба наблюдателя в конце концов встретятся в одной точке — центральной сингулярности. Но, согласно расчётам, они теряют причинный контакт друг с другом задолго до того, как достигают сингулярности.
Это противоречит бытовой интуиции: в общей теории относительности две точки могут быть пространственно близки, но при этом причинно удалены друг от друга. Если наблюдатели теряют связь ещё до сингулярности, то сама сингулярность не может быть единственной точкой, к которой сходятся все траектории падения — она должна представлять собой протяжённую поверхность.
Для вращающихся чёрных дыр картина сложнее, но вывод остаётся тем же. Авторы отмечают, что для вращающейся чёрной дыры сингулярная поверхность почти наверняка располагается на внутреннем горизонте. Там даже мельчайшие классические или квантовые возмущения запускают экспоненциальную неустойчивость массовой инфляции (mass inflation instability), которая приводит к коллапсу в пространственноподобную сингулярную поверхность.
Abstract: It is widely repeated in the popular literature and elsewhere that the singularity at the center of a black hole is a point. It is not true... The singularity is a surface, not a point.
Из этого вывода следуют выводы и для квантовой гравитации. Авторы предполагают, что независимо от того, какой окончательный вид примет теория квантовой гравитации, квантовые состояния чёрной дыры, вероятно, локализованы именно на её эффективно двумерной сингулярной поверхности. Эта поверхность, по их гипотезе, унитарно коэволюционирует с горячей атмосферой захваченного хокинговского излучения внутри горизонта событий и находится с ней в термодинамическом равновесии.
Работа насчитывает 18 страниц и содержит 5 иллюстраций. Статья опубликована в журнале Physical Review D (том 114, статья 024088, 2026 год), препринт доступен на arXiv под номером 2608.21590.