黑洞为什么违反许多物理定理？

lming888

以前看了部纪录片 关于黑洞的 黑洞内部为什么违反许多物理定理 求解答
作者：一点资讯

zyby

黑洞违背了许多物理定理吗？并没有。相反，黑洞告诉我们很多东西。过去几十年，物理学家一直想统一广义相对论和量子场论，而黑洞是统一这两种理论的入口。

为什么这么说呢？广义相对论描述大尺度时空的演化，而量子场论描述小尺度粒子的演化，很多情况下，我们用其中一种理论，忽略另外一种就可以了。而黑洞是一个神奇的东西，因为在黑洞这里，两种理论都起着重要的作用，你不能随便忽略其中一种。黑洞质量够大，它可以使时空弯曲，改变时空结构，而且黑洞是一个量子体系，它会产生量子辐射。

当然黑洞的存在也导致我们似乎无法探测时空的更小尺度：这个世界到底是离散的还是连续的？ - imawesome 的回答 - 知乎

清风哥

应该说黑洞是违背常识和一般人直觉的，而不是违背物理定律的。
广义相对论的基础假说——广义相对性，就是违背直觉的：自由落体的物体不受力，而“引力”是一种几何。

黑洞是广义相对论的解了，本身就是基于物理定律的。
至于黑洞内部的事情，无穷大是广义相对论也无法解释的，毕竟广义相对论是一门经典的理论，可能需要量子引力理论来理解我们现在看起来是无穷的奇点。
而黑洞内部的类时时空，包括Kerr黑洞r<0的奇怪性质，也是广义相对论解出来的东西。

最后，送你一句话：这个世界上最难以理解的事情就是它竟然是可以理解的。

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黑洞中经常会出现一些无穷大的情况
科学史的经验告诉我们，如果出现无穷大，一般是物理定律在这附近不适用，现有的物理定律应该容纳到另一个更普适的定律中去

wyo315

黑洞违背神马物理了…… 它是人类以现有的物理定律推算的结果，本身就算个定理（该叫定理了，因为定律是推演的基础，是无从以推演方式证明的）。

你也可以说是脑补和 YY 的结果，取决于你有多相信克尔时空（可描述旋转的黑洞）（不太敢说是广义相对论，因为有些人把所有的引力的几何理论都叫广义相对论，能导出克尔解的也不止爱因斯坦场方程一种）和牛顿力学（因为克尔时空在半径够大的时候要渐进于牛顿引力论中的结果，这算定解条件之一）。后者经过多少检验就不消说了，前者起码也活过了几场最重要的检测，特别是最近几年出结果的 Gravity Probe B（中文页面就不给了，质量太低了，里头都是科学政治八卦——不过反正左栏也可以链接到中文页面去的）。

同意 @胡杨 的说法：一个无穷大代表着一种无知——但那只是我们目前对黑洞中心的有奇异性的那一点或者那个环（克尔黑洞中间是个奇环）上的无知。在“外视界”之内的那些区域，都可以叫黑洞了，而那些东西还是可以被现有理论描述的（因为那块时空区域上的其他无穷大是由于“坐标系选得不够好”所致；但更改坐标系并不影响物理性质）——如果现有理论是正确的。

不过最近也听人（包括 Alexander Polyakov）说起过一个观点，说不可重整意味着平均场理论的适用性（好吧，哪位关于这个有所见解，跪求不吝指导），所以某些无穷大（不一定是黑洞这个）也许不是那么坏的事情呢。

最后吐槽一下原始的话题分类：黑洞、量子场论、高中物理…… 黑洞在很大程度上是个经典物理学模型，一般来说不是量子场论的结果（但也有人试图做量子黑洞的），虽然可以在它那儿用弯曲时空量子场论得出一些有意思的结论；至于高中物理…… 哪家高中还教广义相对论和量子场论的！受我一拜！

（原）评论中说高中课本有科普量子物理的…… 乃们真的觉得量子物理和量子场论是一个东西么…… 真的，哪家高中讲费米子场的量子化、规范场（标量就行）和希格斯机制的，哪家高中讲事件视界是类光超曲面、克尔黑洞能层中静止物体的世界线类空、甚至只是视界之内的“时空互换”的？我要去回炉再造！请告诉我，量子场论到底哪家强！