量子几何及其对黑洞的启示

广义相对论成功描述了当今可观测和可探测尺度上的时空，但由于奇点定理，它不可能完备。长期以来有迹象表明，量子引力将提供更完备、无奇点的扩展，然而在缺乏量子引力理论的情况下，这一点难以验证。目前已有几个候选理论，它们对量子引力理论可能的面貌提供了关键线索。特别是，圈量子引力是一种非微扰、背景无关的表述，这两个性质在具有强场和退化度规的经典奇点附近至关重要。在宇宙学和黑洞背景下，确实可以明确看到经典奇点如何被量子几何消除：存在一个从最小尺度一直延伸并跨越其上的良好定义的演化。至于黑洞，其视界动力学可以被研究，显示出对经典行为的特征性修正。在此背景下，概念和物理问题也可以得到解决，为一般量子引力提供经验教训。最后，我们针对常与量子引力以某种形式相关联的唯一性问题作一些评论。