實(shí)際上,,黑洞是一個(gè)從所有三個(gè)空間方向向內(nèi)延伸的漏斗。圍繞著黑洞的球形邊界被稱為“事件視界”,,任何東西進(jìn)入其中就再沒有回頭路。
至少從上世紀(jì)70年代開始,物理學(xué)家就已經(jīng)認(rèn)識到,,黑洞必然是某種類型的量子系統(tǒng),就像宇宙中的萬事萬物一樣,。
愛因斯坦理論所描述的黑洞內(nèi)部翹曲時(shí)空,,可能是大量引力粒子的的集體狀態(tài),這種粒子就是量子引力理論描述的“引力子”,。這種情況下,,黑洞的所有已知特性都應(yīng)該能追溯到這個(gè)量子系統(tǒng)的特性。
事實(shí)上,,1972年,,以色列物理學(xué)家雅各布·貝肯斯坦(Jacob Bekenstein)發(fā)現(xiàn),黑洞球形事件視界占據(jù)的區(qū)域?qū)?yīng)于它的“熵”。這是黑洞內(nèi)全部粒子所有可能的微觀排列方式的數(shù)量,,或者就像現(xiàn)代理論物理學(xué)家描述的那樣,,熵是黑洞存儲信息的能力。
貝肯斯坦的見解讓史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在兩年后認(rèn)識到,,黑洞是有溫度的,,因此它會輻射出熱量。這種輻射會導(dǎo)致黑洞慢慢蒸發(fā)掉,,這引出了廣受熱議的“黑洞信息悖論”,,該悖論提出了一個(gè)疑問:那些落入黑洞的信息發(fā)生了什么?
量子力學(xué)稱,,宇宙保留了有關(guān)過去的所有信息。但那些下落物質(zhì)的信息呢,?它們似乎在永遠(yuǎn)地落向中心奇點(diǎn),,難道也蒸發(fā)掉了嗎?
黑洞表面區(qū)域與其信息內(nèi)容之間的關(guān)系,,讓量子引力領(lǐng)域的研究人員忙活了幾十年,,但有人可能會問:從量子力學(xué)的角度來看,黑洞內(nèi)部不斷增長的體積對應(yīng)的是什么呢,?“不管出于何種原因,,沒有人真正想過那意味著什么,,這么多年來,,我也是如此?!彼_斯坎德說,“到底是什么東西在不斷增長,?這本應(yīng)成為黑洞物理學(xué)的一個(gè)主要謎題?!?/p>