“在科學中，最激動人心的短語，預示著新發現的短語，不是‘尤里卡！’而是‘真奇怪’，”艾薩克·阿西莫夫曾經說過。嗯，最近理論物理學中發生了一些非常奇怪的事情。最近關於黑洞的一個難題正威脅著要推翻物理學的一些最基本的原則，而許多科學家對此感到非常興奮。
加州大學伯克利分校的物理學家拉斐爾·布索談到所謂的“黑洞火牆悖論”，該悖論涉及黑洞邊界發生的事情時說：“對我來說，這是最近發生的最棒的事情。”。“這相當於里氏地震等級的9級——這絕對是我職業生涯中發生的最令人震驚和驚訝的事情。”引發如此歡欣鼓舞的難題是2012年7月首次提出的一個想法，並在10月21日發表在《物理評論快報》上的一篇論文中得到擴充套件。物理學家長期以來一直認為，空間在黑洞的事件視界（任何透過該點都無法逃脫的不可逆轉的點）處是平滑的。然而，一個人越過那條線不會立即注意到任何異常，遠處觀察那個人的人也不會注意到任何異常。但物理學家也認為資訊永遠不會被摧毀。新的研究表明，這兩個觀點是相互不相容的。卡弗裡理論物理研究所和加州大學聖巴巴拉分校的約瑟夫·波爾欽斯基是火牆概念的主要架構師之一，他說：“這是一個悖論，因為我們相信的幾個真實的事情不可能同時為真。”
波爾欽斯基和他的同事得出結論，空間不僅在黑洞視界處不平滑，而且在那個點上，物理定律完全崩潰了。科學家們認為，實際上必須有一個他們稱之為火牆的清晰邊界，而不是一個不引人注目的邊界。“火牆有點像一道能量牆——它可能是時空本身的終結，”波爾欽斯基說。“任何撞擊它都會分解成它的基本組成部分並有效地溶解。”起初，許多物理學家強烈反對火牆這種奇怪的想法。布索說：“我曾非常努力地想擺脫它們，但我不認為這會發生。” “我已經決定，對我來說最有希望的事情是假設存在火牆，並研究它們為什麼會形成。”即使是這個想法的主要作者也沒有完全贊同。“有一群人，包括我自己在內，有時會認為我們肯定做了一些不成立的微妙假設，”波爾欽斯基說。然而，他和所有其他人都承認，到目前為止，他們還沒有發現推理中的缺陷。
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波爾欽斯基和他的加州大學聖巴巴拉分校的同事艾哈邁德·阿爾米赫裡、唐納德·馬羅夫和詹姆斯·薩利提出的第一個關於火牆的論點依賴於量子糾纏的複雜量子力學概念，即兩個粒子可以在一段距離上分離，但保持深刻的聯絡。馬羅夫說，新論文完全避開了糾纏問題，從而加強並簡化了火牆的論證。“它非常清楚地表明，你可能擔心的一些事情是無關緊要的，與論證無關。”
然而，新論文遠非該主題的最終結論。自從火牆概念被提出以來的這一年裡，已經有100多篇論文討論了這個概念，並且火牆一直是三場會議和研討會的主題。哥倫比亞大學物理學家布賴恩·格林說：“過去一年見證了我們為之奮鬥的那種發展。”。“這是檢驗真理的時候。”
火牆的揭示是一項突破——它揭示了一個沒有人意識到存在的問題，並迫使科學家重新思考在解決物理學中的一個根本衝突方面似乎已經取得的一些進展——即描述宇宙宏觀尺度的廣義相對論和適用於亞原子世界的量子力學之間的不相容性。要解決微小但巨大的黑洞，就需要這兩種理論，但這兩種理論目前無法協同工作。
1997年，新澤西州普林斯頓高等研究院的胡安·馬爾達西納找到了一種方法來調和衝突理論的某些方面，並制定了可以描述黑洞的量子引力版本。他的工作是向前邁出的重要一步，但火牆理論表明，馬爾達西納的進步並沒有像當時認為的那樣解決許多問題。哥倫比亞物理學家和數學家彼得·沃伊特說：“人們曾自欺欺人地認為某些黑洞難題已經解決。”“這已經把人們從教條的沉睡中驚醒，他們意識到，‘等一下，我們並沒有真正理解這一點。’”馬羅夫同意說：“它迫使我們重新考慮我們認為已經解決的問題，”他說。“看到我們還有很長的路要走，這確實令人沮喪。”
然而，現在如何前進還不太清楚。哈佛大學的訪問物理學家馬特·斯特拉斯勒說：“我認為可以公平地說，量子引力陷入了停滯。”。“目前還不明顯正在取得任何重大進展。”不過不用擔心——沒有什麼比挑戰更讓物理學家喜愛的了。斯坦福大學物理學家倫納德·薩斯金德本月早些時候在卡弗裡研究所主辦的關於火牆主題的Google+線上討論中說：“我認為我們在概念上還有很長的路要走。”。“我認為我們的理解中存在很大差距。不過我們會填補它。請放心，我們會搞定的。”