https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.133.181501
诺贝尔奖得主彭罗斯和霍金证明:当物质在自身重力坍缩成黑洞时会形成时空曲率/密度无
穷大的奇点,已知物理定律在奇点完全失效,为此彭罗斯提出宇宙审查假说:宇宙不存在裸
奇点,奇点必须藏在黑洞事件视界中,黑洞需要遵守彭罗斯不等式:
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彭罗斯未考虑量子力学效应。为研究量子重力和量子黑洞及重力波,科学家试着分析粒子
世界的量子力学是否支持宇宙审查假说。任何可行的量子引力理论都应该解决经典理论的
奇点问题,奇点定理假设宇宙物质总是有正能量,然而粒子世界中的卡西米尔效应却允许
少量负能量。半经典重力(时空遵守广义相对论而物质由量子力学描述)的基本方程是已知
的,但求解它们却是另一回事。
科学家试图写出量子彭罗斯不等式以严格表述量子宇宙审查假说,他们假设量子力学在事
件视界中起作用,裸奇点可被量子效应遮蔽。Antonia M. Frassino等四人为此写出了适用
于所有已知量子黑洞的量子彭罗斯不等式,将时空能量限制在黑洞和量子物质所包含的总
熵,量子物质熵的增加确保不等式在经典版本失效的情况下依然成立。
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当引入量子物质时,熵被添加到黑洞熵中,遵守热力学第二定律。故此不等式适用于量子
和经典领域,且可在量子效应强烈的微观实验中对量子黑洞进行测试。