Hay varios intentos de fusionar la teoría cuántica y la gravedad. La descripción de los agujeros negros es un objetivo principal en tal fusión. Es decir, ninguna teoría puede considerarse buena a menos que pueda explicar la física de los agujeros negros.
Las principales propiedades a explicar sobre los agujeros negros son:
1) Termodinámica (ver wikipedia “termodinámica del agujero negro”). La pregunta más urgente aquí es contar los microestados (es decir, entropía)
2) Paradoja de la información, o cuál es el destino de un agujero negro que irradia toda su energía.
3) Termalización, o cómo formamos un estado térmico a partir del colapso de la materia. (Es un poco difícil entender el problema aquí para los no expertos).
El principal candidato para una teoría conjunta es la teoría de cuerdas. Da respuestas parciales a todas estas preguntas.
Si colocamos agujeros negros en una caja 4D (agujeros negros en el espacio Anti-de-Sitter-5), nos acercamos mucho a una respuesta completa, al menos para algunas clases de agujeros negros.
Aún entre la comunidad de la teoría de cuerdas hay más de una opinión sobre los detalles de la respuesta final a la física del agujero negro. El debate continúa y progresa muy duro.
- ¿Podría una singularidad de agujero negro estar hecha de Quarks?
- ¿Qué y dónde está el centro del universo? ¿Es un agujero negro súper gigante o algo más?
- ¿Cuándo chocará la Tierra con un agujero negro?
- Si un agujero negro tiene una densidad infinita, ¿cómo puede sostener órbitas de estrellas en lugar de tirar de ellas si su masa o gravedad interna sigue aumentando?
- ¿Podría la materia oscura ser el resultado de campos de rango infinito en o cerca de un estado de energía cero? ¿Podría ser espacio-tiempo o micro agujeros negros?
El segundo lugar (por una larga distancia, si puedo agregar) es Loop Qunatum Graviry, que tiene algo que decir sobre estas preguntas (no tan extendido como lo hace la teoría de String).
Existen algunas otras opciones, pero tienen menos respuestas a los problemas de física de los agujeros negros.