1. 특이점 : 블랙홀의 중앙에는 특이점이라고 불리는 점이 있습니다. 그것은 우리가 현재 이해 한 물리 법칙이 적용되는 것을 중단하는 무한 밀도와 중력의 영역입니다. 일반적인 상대성은 시공간의 곡률이 특이점에 무한 해지면서 수학적 설명이 붕괴 될 것으로 예측합니다.
2. 이벤트 호라이즌 : 블랙홀의 이벤트 수평선은 빛조차도 탈출 할 수없는 경계입니다. 일단 물체가 이벤트 수평선을 가로 지르면 블랙홀 내에 효과적으로 갇히고 외부 우주에서는 관찰 할 수 없습니다. 이것은 정보의 상실로 이어지고 양자 역학에 대한 우리의 이해와 인과 관계의 원칙에 어려움을 겪습니다.
3. 정보 손실 역설 : 양자 역학은 정보가 파괴 될 수 없다고 제안하지만, 문제가 블랙홀에 빠지면 정보가 영원히 손실되는 것으로 보입니다. 이 갈등은 정보 손실 역설로 알려져 있습니다. 이 역설을 해결하려는 시도는 문자열 이론 또는 홀로그램 원리와 같은 양자 이론과 중력에 대한 다양한 제안 된 수정을 초래했습니다.
4. 시간 팽창 : 블랙홀 근처의 시간 확장은 극단이되어 물체가 속도가 느려지고 이벤트 수평선에 접근 할 때 얼어 붙는 것처럼 보입니다. 이 극단적 인 시간 확장은 우리의 기존의 시간과 동시성에 도전합니다.
5. 양자 중력 : 블랙홀 내부의 극한 조건은 양자 역학과 양자 중력으로 알려진 일반적인 상대성을 통합하는 이론이 필요합니다. 현재, 우리는 양자 중력에 대한 일관되고 완전한 이론이 부족하여 극단적 인 환경에서 물질과 에너지의 행동을 지배하는 기본 법에 대한 이해를 방해합니다.
이러한 도전과 역설은 현재의 물리적 이론의 한계를 강조하고 자연의 기본 법칙에 대한 더 깊은 이해가 블랙홀 내에서 발생하는 일을 완전히 설명하기 위해 필요하다는 것을 나타냅니다. 이론 물리학에 대한 지속적인 연구는 이러한 문제를 해결하고 블랙홀 내에서 발생하는 현상을 포함하여 우주에 대한보다 완전하고 일관된 이해를 제공하는 것을 목표로합니다.
