量子效應掩蓋了黑洞不可能的奇點

新的計算表明，量子效應可能會掩蓋這些廣義相對論的不可預測性。

阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論的經典方程在描述重力和時空方面做得相當不錯。但是，當涉及到最黑暗的物體，如黑洞時，廣義相對論就會遇到問題。

其中包括裸奇點的預測：時空中的引力變得無限大的理論點，但沒有真正的黑洞的「黑色」的特徵。黑洞被事件視界遮掩，奇點的引力如此強烈以致光無法逃脫，裸奇點沒有這樣的遮掩。

但，正如我們所知道的，裸奇點穿過空間將是物理學的一個問題。物理學建立在一個可以基於一些初始條件來預測系統的演進的假設基礎上。但在一個裸奇點附近，基本上是時空的突然擊穿，即預測能力崩潰。它產生一個充滿悖論的區域，任何事情都沒有預警就可以發生。

這是我們所知道的宇宙的一個問題。巴西里約熱內盧物理研究中心的馬克·卡薩爾斯（Marc Casals）說：「我們生活在一個相當經典的可預測的世界，我們沒有看到無窮大的事物無處不在。」

同樣的問題也被認為存在於普通黑洞的某些區域，但它們的事件視界保護著我們，確保我們永遠不能觀察到奇點的無限性。

路易斯安那州立大學的伊萬·阿古洛（Ivan Agullo）說：「物理學家認為，雖然愛因斯坦方程式有這些奇怪的解決方案，但是一旦我們添加了所有的問題，這些奇怪的屬性就會消失。但實際上證明這是非常困難的。」

量子救援

現在，卡薩爾斯和他的同事們的新計算表明，量子效應可能會迫使裸奇點在事件視界中發揮作用，就像普通黑洞一樣。

卡薩爾斯說：「如果通過某種手段，有人創造了一個裸奇點，那麼它很快就不復存在了，這些量子場將很快將裸奇異點變成一個黑洞。」他的團隊的計算表明，包括量子場也消除了黑洞中物理崩潰的地方。

雖然這仍然允許在事件視野中存在奇點，但它保護了宇宙外的宇宙不受其奇怪的物理影響。

但這些計算卻帶有一個警告：雖然我們生活在一個四維的世界中，但它們只適用於一個更簡單的宇宙，只有三個維度。

加拿大安大略省滑鐵盧大學的羅伯特·曼（Robert Mann）認為：通常情況下，在三個維度上，是對現實世界中發生的事情的良好指導，所以它肯定給了現實世界中探索的跳板或參考點。

這也是了解引力和廣義相對論的一個步驟，它們以巨大的規模運行，與物質的量子性質相互作用，這在小系統中是最明顯的。許多物理學家希望兩者最終將結合成一個單一的量子力學理論。

卡薩爾斯說：「有這樣的信念，量子引力將會解決古典時空的這些不尋常的特徵。我們的計算表明這可能是真的。」

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