研究发现:黑洞能够吞噬一颗恒星,那么这些被吃掉的物质到底去了哪里?
掉入黑洞的东西去哪儿了,目前为止没有人清楚。在经典广义相对论下,掉入的物质一旦越过黑洞视界(你可以想象成黑洞的表面),就不可避免的撞上黑洞中心的奇点。但是奇点是一个没有良好定义的概念,我们只能说越靠近黑洞中心,时空扭曲地越来越大,以至于似乎在黑洞中心,时空弯曲的曲率为无穷大。但是无穷大显然没有意义,所以这种图像毫无疑问在显示着相对论在黑洞中心附近失效。物理学家相信,当能把广义相对论与量子力学成功地结合在一起的时候,我们应当能避免时空奇点。因此,被黑洞吃掉的东西去了哪里,一个非常自然的可能性是,所有掉入黑洞的东西都被挤压到黑洞中心一个非常非常小,密度非常非常大的区域居于量纲分析,我们可以猜测这个区域是朗克尺度大小。
虽然我们不能确切地回答掉入黑洞的东西究竟去哪儿了(上述是一个可能性),但我认为是可以做一个猜测。那就是在黑洞里面,除了靠近黑洞中心的区域,黑洞绝大部分地方是空的。它只不过是弯曲的时空,但没有物质。这是因为,所有掉入的物质一旦越过视界,它的未来光锥都朝向黑洞中心的奇点。这等于说黑洞奇点就像是死亡,它是逃不掉的。所以物质无法停留在一个,比如说,离视界面很近的地方:它们都不可避免地被压缩至中心,这是著名的黑洞奇点定理。上面第一段所说,量子引力效应能够避免时空奇点,但是这显然需要到达一个特征的能标(或者特征尺度或者特征曲率,这种效应才能够变得明显。在远离黑洞奇点的地方,奇点定理所描述的现像依然正确。