昆士蘭大學（UQ）的物理學家證實了黑洞離奇的量子特性–包括它們同時擁有不同質量的令人費解的能力。一個理論物理學家團隊進行了計算，揭示了令人驚訝的黑洞量子現象。這項研究由昆士蘭大學領導，由博士生Joshua Foo負責。

使用NightCafe Creator AI創建的質量量化黑洞的插圖。資料來源：昆士蘭大學

“黑洞擁有我們宇宙中一個令人難以置信的獨特和迷人的特徵，”Foo說。”當重力將大量的物質難以置信地擠壓到一個微小的空間時，它們就會產生，產生如此大的引力，甚至連光都無法逃脫。這是一個可以由垂死的恆星引發的現象。但是，直到現在，我們還沒有深入研究黑洞是否顯示出量子物理學的一些奇怪和奇妙的行為。”

這樣的行為之一是疊加，即量子尺度上的粒子可以同時存在於多種狀態。這一點最常見的是薛定諤的貓，它可以同時既死又活。但是，對於黑洞來說，我們想看看它們是否可以同時擁有巨大的不同質量，結果發現它們確實如此。想像一下，你既寬又高，同時又矮又瘦–這是一種直觀上令人困惑的情況，因為我們立足於傳統物理學的世界。但這是量子黑洞的現實。

為了揭示這一令人費解的現象，物理學家團隊開發了一個數學框架，允許我們將一個粒子”置於”理論上的質量疊加黑洞之外。

質量被特別關注，因為它是黑洞的一個決定性特徵，而且量子黑洞自然會有質量疊加，這也是合理的。

研究的共同導師Magdalena Zych博士說，這項研究事實上加強了量子物理學先驅們提出的猜想。

她說：”我們的工作表明，雅各布-貝肯斯坦–一位美國和以色列的理論物理學家，對黑洞熱力學的基礎做出了根本性貢獻–的早期理論是正確的。他假設黑洞的質量只能達到一定的數值，也就是說，它們必須落在一定的波段或比率內–例如，這就是原子的能量水平的作用。”

建模表明，這些疊加的質量事實上是在某些確定的波段或比率內–正如貝肯斯坦所預測的那樣。

“我們沒有假設任何這樣的模式，所以我們發現這個證據的事實是相當令人驚訝的。宇宙正在向我們揭示，它總是比我們大多數人所能想像的更加奇怪、神秘和迷人。”

這項研究已經發表在《物理評論快報》雜誌上。