1。 singularity： ブラックホールの中心には、特異点と呼ばれるポイントがあります。それは、私たちが現在理解しているように、物理学の法則が適用をやめることを止める無限密度と重力の領域です。一般相対性理論は、時空の曲率が特異点で無限になると予測し、数学的な説明の崩壊につながります。
2。イベントホライズン： ブラックホールのイベントの地平線は、それを超えて、光さえも逃げることができない境界です。オブジェクトがイベントの地平線を越えると、ブラックホール内に効果的に閉じ込められ、外部の宇宙からは観察できません。これは情報の喪失につながり、量子力学と因果関係の原則を理解することに課題をもたらします。
3。情報損失パラドックス： 量子力学は、情報を破壊することはできないことを示唆していますが、物質がブラックホールに陥ると、情報は永遠に失われるようです。この紛争は、情報損失のパラドックスとして知られています。このパラドックスを解決しようとする試みは、弦理論やホログラフィックの原理など、量子理論と重力に対するさまざまな提案された修正につながりました。
4。時間拡張： ブラックホールの近くの時間の拡張は極端になり、オブジェクトは速度が低下し、最終的にイベントの地平線に近づくと凍結します。この極端な時間の拡張は、私たちの従来の時間と同時性の概念に挑戦します。
5。量子重力： ブラックホール内の極端な条件には、量子力学と一般的な相対性理論を統一する理論が必要です。これは量子重力として知られています。現在、私たちは量子重力の一貫した完全な理論を欠いており、このような極端な環境における物質とエネルギーの行動を支配する基本的な法則の理解を妨げています。
これらの課題とパラドックスは、現在の物理理論の限界を強調し、ブラックホール内で何が起こるかを完全に説明するために、自然の基本法則のより深い理解が必要であることを示しています。理論物理学の進行中の研究は、これらの問題に対処し、ブラックホール内で発生する現象を含む宇宙のより完全で一貫した理解を提供することを目的としています。
