当人们意识到它的观测结果可能为物理学中最深奥的谜题之一提供线索时，视界望远镜拍摄M87星系黑洞的惊人成功变得更加令人兴奋。
这就是黑洞信息的“悖论”，它指出了黑洞的存在与被认为描述我们宇宙的量子力学定律之间的基本矛盾。解决这一矛盾可能需要一场概念革命，其影响之深远，不亚于量子力学推翻经典物理学。
黑洞显然在宇宙中无处不在，但它仍然是宇宙中最神秘的物体;它们的存在威胁着我们目前的物理学基础。像EHT这样的观测，以及最近对LIGO引力波的探测，为它们的存在提供了越来越好的证据。但是，尽管量子力学的基本原理被认为支配着所有其他的自然法则，当它们被应用到黑洞时，它们会导致一个矛盾，暴露出这些法则当前形式的一个基本缺陷。因此，黑洞最深刻的作用可能是教会我们一些关于自然基本定律的新而深刻的东西。
这个问题源于人们第一次遇到黑洞时问的一个最简单的问题:落入黑洞的物质会发生什么?需要做一些改进。首先，在我们目前的量子力学定律中，物质可以变成不同的形式;例如，
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而斯蒂芬·霍金最伟大的发现可能是他预测黑洞会破坏量子信息。这源于他的计算，他的计算表明黑洞会蒸发;它们会释放出粒子并收缩，
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这在物理学上造成了严重的危机。此前的此类危机带来了巨大的进步。与黑洞危机非常相似的是原子稳定性，这导致了物理学上的量子革命。在这种情况下，经典物理学预测了原子的基本不稳定性，这与稳定物质的存在明显矛盾。但是，当人们了解物质的稳定性时，物理定律已经被以一种完全不同的方式改写了。越来越多的证据表明，黑洞危机与此类似，它将导致物理学的另一个范式转变。
起初，霍金认为量子力学失败了，信息破坏是允许的。然而，人们很快意识到，这意味着能量守恒的急剧崩溃，这将彻底摧毁我们目前对宇宙的描述。显然，解决方案需要在其他地方寻求。
另一种观点是，黑洞不会完全蒸发，而是在很小的时候停止收缩，留下微小的残留物来储存原始信息。但是，后来人们意识到，基本的量子原理会预测出灾难性的不稳定性，在这种不稳定性中，普通物质会爆炸成这样的残余物，这也与日常经验相矛盾。
其他想法还在探索中。一种观点是，一些新的物理现象阻止了黑洞的形成。这将是非常奇怪的，因为当坍缩物质的表面密度达到例如普通水的密度时，就会形成非常大的黑洞，而且我们相信我们已经理解了这种密度下的物理学。另一种观点是，新的物理过程导致黑洞在达到微观尺寸之前很久就转变成含有原始信息的新类型的巨大残骸。这两种情况的不同版本都在弦理论内部和外部进行了探索，一些人认为弦理论是调和量子力学和引力的正确方法。例如，弦理论中有一种观点认为，黑洞会转变成一种叫做“模糊球”的巨大残骸，或者模糊球会形成，而不是黑洞。但是，这些提议提出了其他重要的问题。
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具体来说，在爱因斯坦的描述中，重力与时空曲率相对应，信息绝不能以超光速传播。黑洞的定义是，一旦一个黑洞形成，
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超光速信号会导致严重的问题。禁止发送超光速信号通常被称为局域性。在空旷的平面空间中，对局部性的违反似乎创造了另一个悖论。具体地说，如果你能发送一个比光速还快的信号，相对论定律说，其他高速飞过你身边的观察者会看到这个信号在时间上倒退。这就导致了一个悖论，因为它为我们打开了通往过去的信号之门，例如，在我们的母亲出生之前，要求某人杀死我们的祖母。
但是，尽管这种回答似乎与基本的物理原理相矛盾，它还是值得一看的。黑洞危机的严重性强烈表明，通过某种微妙的违反局部性原则的解决方案，不会产生这样的悖论。量子力学意味着信息永远不会被摧毁。因此，落入黑洞的信息必须最终逃离黑洞，通过一些与量子引力基本原理相关的新而微妙的去域化，这似乎是合理的。
如果信息确实逃离黑洞，我们可以问它是否必须像一个巨大的残骸或模糊球的形成那样明显和突然。事实上，越来越多的关于黑洞的证据表明，宇宙中有一些物体的外观和行为都很像经典黑洞，与爱因斯坦的描述相差甚远。因此，我们可能会研究是否存在一些更无害的新效应，使信息去局部化，并允许信息从黑洞“泄漏”出去，而不会造成通常时空图景的严重破坏。
我最近的研究发现了这种效应的两种变体。在其中一个例子中，黑洞附近的几何形状似乎在某种程度上发生了弯曲和波动，这取决于黑洞中的信息——但这种弯曲和波动非常轻微，因此，它不会摧毁一个穿越视界所在区域的观察者。在这种“强烈的、非暴力的”场景中，这种时空的“闪烁”可以将信息传递出去。然而，有趣的是，人们也发现了一个更微妙的、本质上是量子的场景，它允许信息逃离黑洞。在这种“弱、非暴力”的情况下，即使是黑洞附近时空几何的微小量子涨落，也能将信息传递给黑洞发出的粒子。信息传输仍然足够大这一事实与黑洞可能包含的大量信息有关。
这些关于信息传输的场景，尽管相对于黑洞的时空图来说显得超光速，但并不一定会产生悖论。这是因为信号与黑洞的存在有关，黑洞的时空与平坦空间不同，因此先前关于向过去发送信号的争论不再成立。这个故事也与霍金以及马尔科姆·佩里和安迪·斯特罗明格最近提出的另一个观点不同，他们认为，信息是通过普通的引力场保存在黑洞之外的。
这种黑洞“量子晕”的涟漪也会扭曲通过黑洞附近的光，这就是视界望远镜的作用。如果这种强烈的、非暴力的场景是正确的，那么闪烁可能会导致EHTs图像的失真，这种失真会随着时间而变化。对于我们星系中心的黑洞来说，这些变化可能会在大约一个小时内发生，而且由于EHT的平均观测时间超过多个小时，一旦EHT能够成像这个黑洞，可能就很难看到了。
但是M87的相关波动时间，要大一千多倍，更像是几十天。这意味着要寻找这些扭曲，使用超长时间的EHT观测，而不是最初的七天。如果这种扭曲被发现，那将为黑洞的量子物理提供一个引人注目的线索，如果它们没有被发现，那就开始指向更微妙的量子场景，或者更奇异的东西。
如果这两种情况都是正确的，那么这就为我们提供了一条更基本的自然规律的深刻线索。其中最重要的信息似乎是，当人们考虑到重力因素时，信息会以某种方式微妙地去中心化
如果这两种情况都是正确的，那么这就为我们提供了一条更基本的自然规律的深刻线索。其中最重要的信息似乎是，当一个人把引力考虑在内时，信息会以一种与当前物理定律中信息的局域化不同的方式被微妙地去局域化。特别是，这似乎与时空本身不是物理学的基本概念这一说法有关，而是可能作为量子力学中更基本的数学结构的近似而出现。
无论分辨率如何，黑洞都包含着引力量子物理基础的重要线索。因此，就像原子和量子力学一样，理解黑洞似乎将有助于指导基础物理学的下一个概念革命，EHT观测可能开始为我们提供有关黑洞行为的关键信息。
