黑洞無法存在於最新的量子引力理論中

 

當今科學其中一項最大的挑戰，如何將最大的尺度（也就是宇宙）思維與其在最小尺度上的運作做結合。也就是將相對論與量子力學合併成單一理論。

 

目前，最有可能的方式是弦論。這想法來自在量子中，將重力考慮為是複雜突發現象的副產品產物。

然而，突發現象產生的困擾，是它在我們直覺上所謂的因果關係不存在任何依據，一般必須要求事出必有因。

為達到這項目的， Hooft 建立一個與以往不同的模型，在維持因果關係條件，這樣的模型會有副產品的出現。思維的基本差異，在於要接受宇宙鐘一種新的對稱型態。

對稱，是系統的基本性質，在經歷某種轉換之下，它具有不變性。舉例來說，此觀念所推演的，就是物理定律在空間中的位移或方向的變化是不會改變的。這是一個驚人、有效的概念。

如今，Hooft 表示，為了保證在量子引力的因果關係成立，我們必須接受對稱性在尺度上的概念。換句話說，所有的物理定律在每一個尺度上是同樣的。他也介紹了一種新的觀念"Black hole complemetarity"，這觀念要求，一位在黑洞中的觀察者，會以一種與黑洞外觀察者不一樣的觀點，來檢視我們的宇宙。

Hootf 說，這樣的結果會像是「如果我們增加這對稱性，則黑洞、空間畸點，以及事項地平就會消失」在轉換中，我們原封不動的保持因果關係不變。

你可能會提問，這般的改變最重要的是，這樣的宇宙模型是否與我們所存在的宇宙有同樣的關係？

答案上，黑洞的存在是廣泛被接受的。天文學家可以看到他們的引力效應，但是沒有任何黑洞的直接觀測，或霍金輻射發現。只有很少證據夠證實黑洞的存在。

一個更深入的問題是，尺度不變的概念。Hootf 有個思維實驗。想像如果你在一個盒子中，突然一個未知的因素縮小或放大，什麼樣的試驗可以得到你新的尺度大小呢？

如果物理定律在尺度上是不變的，就不能藉由一個實驗來求得你的尺度。

但是，如果是考慮人在球上的位置。的確，在我們的宇宙之中，由該位置所測得的尺度是個很好的指標，因為量子效應能夠輕易與牛頓效應有所區別。

Hooft 似乎認為允許「牛頓常數 G 並非全然尺度上不變」

這使得他自己製造了一個麻煩。在回答如何統一物理上極大與極小兩個尺度上的問題時，他們兩者之間會是沒有差異的。

這聽起來似乎非常怪異。我們看到的一些對稱性破缺的過程差異，其實是一種錯覺。但它如何發生的呢？

他認為這個答案也許可透過瞭解宇宙訊息的流向，「明顯的，它留給我們一個如何去明確定義訊息的問題，與如何將它與運動方程相互聯繫」

 

新聞來源：Black Holes cannot exist in lastet theory of quantum gravity

文獻：arxiv.org/abs/0909.3426