一項新研究稱，黑洞是一個巨大的毛毛球。這研究試圖平息關於霍金著名的黑洞信息悖論的爭論，指的是任何進入黑洞的數據都不會離開。這一結論符合熱力學定律，但跟量子力學的基本定律相悖。

“我們從弦理論中發現的是，黑洞的所有質量都沒有被吸到中心，”該研究的論文第一作者、俄亥俄州立大學物理學教授Samir Mathur說道，“黑洞試圖把東西擠壓到一個點上，但隨後粒子被拉伸到這些弦上，而這些弦開始拉伸和膨脹，它變成了這個毛毛球並膨脹到填滿整個黑洞。”

這項發表在《Turkish Journal of Physics》上的研究發現，弦理論幾乎肯定掌握了霍金悖論的答案，正如論文作者最初認為的那樣。物理學家們證明了定理以展示毛毛球理論(fuzzball theory)仍是霍金信息悖論的最可能的解決方案。研究人員還發表了一篇文章以展示這項工作如何解決宇宙學中長期存在的困惑。該文章已發表在《International Journal of Modern Physics》上。

Mathur曾在2004年發表了一項研究，當時這項研究指出黑洞類似於非常大、非常混亂的毛毛球，它還會隨著新天體被吸進去而變得更大、更混亂。

“黑洞越大，進入的能量就越多，毛毛球也就越大。2004年的研究發現，弦理論–即認為宇宙中所有粒子都是由微小的振動弦構成的物理學理論–可能是解決霍金悖論的方法。有了這種毛毛球結構，黑洞就會像任何正常的身體一樣輻射且沒有任何謎團，”Mathur說道。

在2004年的研究和其他類似的工作之後，Mathur表示：“許多人認為這個問題已經解決了。但事實上，弦理論界的一部分人本身就認為他們要為霍金的信息悖論尋找一個不同的解決方案。他們感到困擾的是，從物理角度來看，黑洞的整個結構已經發生了變化。”

近年來的研究試圖則將霍金的結論跟黑洞的舊圖相調和，人們可以將黑洞看作是“空的空間，其所有質量都在中心”。一種理論，即蟲洞範式，認為黑洞可能是時空連續體中橋樑的一端，這意味著任何進入黑洞的東西都可能出現在橋樑的另一端–蟲洞的另一端，在空間和時間的不同地方出現。

不過為了使蟲洞圖景發揮作用，一些低能量輻射必須從黑洞邊緣逃逸出來。

這項最新研究證明了一個定理，即如果這種情況發生，黑洞將不會出現它們的輻射方式。

另外，研究人員還檢查了來自黑洞的物理特性–其中包括量子引力中的拓撲變化–進而確定蟲洞範式是否可行。

“在為蟲洞方法提出的每個版本中，我們發現物理學是不一致的。蟲洞範式試圖論證，在某種程度上，你仍可以認為黑洞實際上是空的，所有質量都在中心。而我們證明的定理表明，這樣的黑洞圖景是不可能的，”Mathur說道。