Trong hơn một thế kỷ qua, các nhà vật lý đã nỗ lực hòa giải lý thuyết tương đối rộng của Einstein với cơ học lượng tử, hai trụ cột của vật lý hiện đại. Những lý thuyết này, mô tả vũ trụ ở quy mô lớn và nhỏ, về cơ bản là không tương thích. Một nghiên cứu gần đây, được công bố vào tháng 6 năm 2025 trên tạp chí Europhysics Letters, gợi ý một bước đột phá tiềm năng, với chìa khóa nằm ở trái tim bí ẩn của vũ trụ: lỗ đen.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Sussex, do Xavier Calmet dẫn đầu, đã sử dụng "hành động hiệu quả Vilkovisky-DeWitt" để tính toán các điều chỉnh lượng tử phổ quát cho các phương trình của Einstein. Cách tiếp cận này đã tiết lộ sự tồn tại của "các giải pháp lượng tử" tạo ra các loại lỗ đen hoàn toàn mới, khác biệt so với những gì được dự đoán bởi lý thuyết tương đối rộng cổ điển. Những lỗ đen lượng tử này xuất phát từ cùng một toán học nhưng có "hương vị" lượng tử độc đáo.
Các giải pháp lượng tử này cung cấp một góc nhìn mới về bản chất của lỗ đen và mối liên hệ của chúng với lực hấp dẫn lượng tử. Mặc dù lý thuyết là khác biệt, nhưng việc phân biệt những lỗ đen lượng tử này với các lỗ đen cổ điển hiện tại là một nhiệm vụ gần như không thể do những hạn chế quan sát. Phát hiện này gợi ý rằng lực hấp dẫn lượng tử có thể gần hơn so với những gì chúng ta từng tưởng tượng, với lỗ đen có thể giữ chìa khóa để mở khóa bí ẩn cơ bản này.