图 1.质量为 M 的黑洞具有内部负恒定标量曲率 R，半径为 r0由 Schwarzschild 解 （r0= 2 克/摄氏度2，其中 c 是光速，G 是牛顿引力常数）。这会产生一个向外的压力 PS正好抵消向内压力 PM 来自黑洞的自引力，试图压缩物体。R 在 Horizon 处是不连续的。没有表面张力。图片来源：物理科学进展报告（2023 年）。DOI：10.1142/S2424942423500019

中子星是类时间物质，在量子色动力学（强色力）中最大质量约为 2.34 太阳质量。黑洞是类空间物质，没有最大质量，但最小质量为 2.35 个太阳质量。事实上，黑洞已经被确定为具有数百万或数十亿个太阳质量。

所有类时间物质都是因果性的，而黑洞类空间物质是非因果性的。非因果类空间物质没有可识别的粒子状态（在类空间区域中一切都脱离质壳），没有泡利原理，没有运动方程，没有流体静力稳定性方程，没有状态方程，没有熵，没有温度，没有普朗克常数，没有玻尔兹曼常数，没有有限温度量子场论。

黑洞唯一具有的量是引力不变量，它们是在无穷远处的可观测值和标量曲率 R。引力不变量的函数也是引力不变量，例如它的体积、面积、半径等。

引力流形是具有等距对称性的度量空间，这些引力不变量是这些对称性下的不变量。如果度量空间是 Minkowski 空间，则等距对称性就是熟悉的 Poincare 群。

黑洞压力 - PS，使其从负标量曲率膨胀的向外压力，以及 PM来自自身引力的向内压力试图压缩它——是引力不变量。在证明 PS= -PM，结果表明平衡也是稳定的，并且出现了一个通用黑洞常数 F = 3c4/4G = 9.077...x1043N.

所有黑洞都有相同的力常数 F 膨胀，与黑洞质量无关。正是这个新的黑洞通用常数解释了为什么黑洞没有最大质量。

这个普遍的力常数有两个直接的后果：

（1） 宇宙中最大的压力 P宇宙是物理 observable 和 calculable。最小的黑洞在宇宙中具有最高的压力。使用前面提到的估计的最小 2.35 太阳质量，可以得到 P宇宙= 1.5183...x 1035牛 / 米2.这是一个难以理解的大值，因此我们可以将其与估计的木星 P 中心压力进行比较木星= 650 x 106磅/英寸2（NASA 网站 — 使用英制单位），给出 P宇宙/P木星= 3.3878...x1022，仍然超出了人类的理解范围。

（2） 存在黑洞聚结的面积定律，但这不是霍金的猜测，也与熵无关。为了形成两个聚结的黑洞，压力为 P1和 P2在体积中，留下压力为 P 的残余物3，则要求 P1+P2> P3，否则残余物将不存在。由于压力为 P = F/面积，通用力常数为 F，这给出了实际的黑洞聚结面积定律，涉及倒数面积 1/A1+ 1/一个2> 1/A3.可用的引力波数据与这个倒易聚结面积定律一致。通用黑洞常数的存在控制着黑洞的聚结。

图 2.由于因果爱因斯坦运动方程错误挪用到非因果 BH 而导致的假 BH 奇点。单位为 G = c = 1。图片来源：《物理科学进展》（2024 年）报告。DOI： 10.1142/s242494242450004x

将因果关系应用于非因果空间类物质总是会导致矛盾。黑洞具有奇点的说法被广泛引用，是基于因果爱因斯坦运动方程对非因果黑洞的误用，产生了一个假的奇点，见图 2。

这个方程是自相矛盾的，因为标量曲率在左侧是引力不变的，但右侧有球坐标，这些坐标在引力上不是不变的。在发表在《物理科学进展报告》（Reports in Advances of Physical Sciences）上的文章中，从而证明了黑洞没有奇点。

如果因果有限温度量子场论被误用到非因果空间类黑洞，就会出现矛盾：在一个经常被引用的参考资料中，霍金做了这个确切的挪用，并指出黑洞有一个温度并蒸发掉它们的质量，达到真空状态。

当因果物理学应用于非因果空间类黑洞时，我们预期的矛盾在哪里？如果黑洞真的辐射，它们的质量确实会接近零，但如图 1 所示，它们的负标量曲率 R 并没有变为零，而是变为负无穷大：黑洞的末端状态不是所需的真空状态 R = 0。这就是因果有限温度场论误用于非因果空间物质所产生的矛盾。

广义相对论的目标之一是 R 在四维时空中的重整化。2018 年的一篇文章表明，有限温度量子场论中 R 的重整化与热力学势的重整化满足相同的定理。

这两个量都是物理可观察对象，在费曼图中没有 “腿” （意味着没有外部格林函数）。量子场论中“臭名昭著”的预测是电弱真空能量密度为 10120比实验真空能量密度大几个数量级的说法是错误的，因为这个常数项在热力学势的重整化定理中被抵消了。

最后，可以说，由于因果关系，木星无疑是一个比非因果黑洞复杂得多的天体。

这个故事是 Science X Dialog 的一部分，研究人员可以在其中报告他们发表的研究文章的发现。请访问此页面，了解有关 Science X Dialog 以及如何参与的信息。

更多信息：P. D. Morley，为什么黑洞对自身引力保持稳定？物理科学进展 （2024） 中的报告。DOI： 10.1142/S242494242450004X