引力新前沿：暗能量与凝聚星

黑洞是经典广义相对论一个看似不可避免的预言，至少在物质满足强能量条件ρ + 3p > 0时如此。然而，量子真空涨落通常违反这一条件，宇宙学暗能量的状态方程亦然。当考虑量子效应时，黑洞会导致一系列与霍金温度和黑洞熵假设相关的热力学悖论，本文对此作了简要回顾。文中论证，最大的量子效应源于弯曲空间中应力-能量张量的迹反常所产生的共形标量自由度。在事件视界处，这些自由度可对几何产生宏观大的反向反应效应，可能移除黑洞和宇宙学时空的经典事件视界，代之以一个量子相边界层，在此处引力真空能量密度的有效值可以改变。在包含反常量子效应的有效理论中，宇宙学项成为一个动力学凝聚体，其值取决于视界处的边界条件。通过在完全坍缩的恒星内部取正值，有效的宇宙学项消除了任何奇点，代之以一个平滑的暗能量德西特内部。由此得到的引力真空凝聚星（或gravastar）构型解决了所有黑洞悖论，并为作为完全引力坍缩的最终量子力学终态提供了一种可检验的黑洞替代方案。我们宇宙中观测到的暗能量同样可能是一种宏观有限尺寸效应，其值不依赖于普朗克尺度或其他微观物理，而是取决于宇宙学哈勃视界尺度本身。