黑洞是从所有三个空间方向向内延伸的漏斗

李奥纳特苏士侃是弦理论和全息原理的先驱。在过去的半个世纪里，他还提出了其他重要的物理学思想。现在，他为一个重要的黑洞难题提供了答案。

令人困惑的是，黑洞作为神秘而不可见的球体，从外部看保持恒定的大小，但它们的内部体积基本上是永远增长的。这怎么可能？

斯坦福大学78岁的教授Susskind和他的研究合作者在最近的一系列论文和演讲中提出，黑洞的体积正在增加，因为它们的复杂性在稳步增加。虽然这一观点尚未得到验证，但它促使人们思考黑洞内部的引力是否具有量子特性。

黑洞是一个具有巨大引力的球形区域，即使光也无法从中逃逸。一个世纪前，爱因斯坦的广义相对论首次预言了黑洞的存在。从那以后，科学家们在宇宙中的任何地方都发现了黑洞。(黑洞通常是由死星向内引力坍缩形成的。)

爱因斯坦的理论将引力的作用等同于时空的曲率(即宇宙的四维结构)，但黑洞中的引力是如此之强，以至于时空结构弯曲到——的极限，也就是黑洞中心密度无限大的“奇点”。

根据广义相对论，黑洞向内的引力坍缩永远不会停止。虽然从外部看，黑洞似乎保持不变的大小，只有当有新的东西落入其中时才会稍微膨胀，但随着空间向中心延伸，它的内部体积总是在增加。

简单想象一下这张永恒增长的图片，我们可以把黑洞想象成一个从二维平面(代表时空结构)向下延伸的漏斗。漏斗越来越深，以至于落入其中的东西永远不会触及底部神秘的奇点。

实际上，黑洞是从所有三个空间方向向内延伸的漏斗。黑洞周围的球形边界被称为“事件视界”，任何东西进入其中都没有回头路。

至少从20世纪70年代开始，物理学家已经意识到黑洞一定是某种量子系统，就像宇宙中的一切一样。

爱因斯坦理论描述的黑洞内部的扭曲时空，可能是大量引力粒子的集体状态，它们是量子引力理论描述的“引力子”。在这种情况下，黑洞的所有已知特征都应该可以追溯到这个量子系统的特征。

事实上，1972年，以色列物理学家雅各布贝肯斯坦(Jacob Bekenstein)发现，黑洞球形事件视界所占据的面积与其“熵”相对应。这是黑洞中所有粒子的所有可能微观排列的数量，或者如现代理论物理学家所描述的，熵是黑洞储存信息的能力。

伯恩斯坦的洞察力使斯蒂芬霍金在两年后意识到黑洞是有温度的，所以它会辐射热量。这种辐射会导致黑洞慢慢蒸发，从而引发了被广泛讨论的“黑洞信息悖论”，这就提出了一个问题：掉进黑洞的信息怎么了？

量子力学说宇宙保留了所有关于过去的信息。但是关于下落物质的信息呢？他们似乎永远坠入中心奇点。它们也蒸发了吗？

黑洞表面积与其信息含量的关系，让量子引力领域的研究人员忙了几十年，但有人可能会问：从量子力学的角度来看，黑洞内部不断增长的体积对应的是什么？“不管是什么原因，没有人真正想过这意味着什么，这么多年来我也是如此。”苏斯金说：“到底是什么在生长？这应该是黑洞物理学中的一个主要难题。”

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