Voy a proponer un experimento mental, basado en dos ideas.
Uno: Una capa esférica uniforme, según el Teorema de la capa , no ejerce ninguna fuerza gravitatoria sobre los objetos existentes en el interior de la capa.
Dos: un agujero negro, creado por materia lo suficientemente densa como para estar dentro de su radio de Schwarzschild , es ineludible, incluso por la luz.
Supongamos (no preguntes cómo) creamos una capa esférica uniforme compuesta completamente de materia lo suficientemente densa como para formar un agujero negro, de modo que tenemos un horizonte de eventos continuo que aparece como dos regiones esféricas concéntricas. Uno puede pensar en esto como una capa esférica con un número infinito de agujeros negros de tamaño infinitesimal (al menos, desde un punto de vista macroscópico, para evitar el Principio de Exclusión de Pauli), o simplemente con una densidad de masa muy grande en la superficie (que es espesor permitido en la dirección radial, para seguir siendo una construcción tridimensional). Los horizontes de eventos superpuestos hacen que este sistema parezca un solo agujero negro desde el exterior. Obviamente, este sistema es inestable y colapsará en una crisis desordenada con bastante rapidez, pero antes de que lo haga, sus propiedades parecen contradictorias.
Entonces, ¿qué sucede en el interior? Esta pregunta probablemente debería abordarse para horizontes de eventos interiores que se superponen por completo (de modo que ninguna región dentro del caparazón quede fuera del horizonte de eventos colectivo, y todos los "núcleos" de agujeros negros se sientan dentro del horizonte de eventos de todos los demás agujeros negros), y para algún espacio existente entre los horizontes de eventos de los agujeros negros en lados opuestos del caparazón, de modo que existe una región libre de horizonte de eventos dentro del caparazón. ¿Sentirán los objetos en el interior los efectos de la fuerza gravitacional, o será una isla feliz sin gravedad externa (es decir, simplemente espacio plano)? ¿Varía la respuesta según la teoría principal que se utilice para abordarla?
El teorema de la cáscara se cumple en plena relatividad general, resultado conocido como teorema de Birchoff.
No sucede nada especial en el interior hasta que la materia colapsa en el radio de su observador, o a menos que su observador esté tratando de ver a través de la capa de materia hacia el mundo exterior. Esto, por supuesto, no funcionará. Pero eso no es una medida local.