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霍金在斯德哥尔摩皇家理工学院:人类掉进黑洞也可能逃脱


来源:凤凰探索

昨天在瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院召开的学术会议上,物理学家史蒂芬·霍金提出了他的黑洞逃逸学说,亦即信息如何从黑洞逃脱的理论。根据霍金的理论,黑洞内的信息并不会永远呆在黑洞内部,某些信息将

昨天在瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院召开的学术会议上,物理学家史蒂芬·霍金提出了他的黑洞逃逸学说,亦即信息如何从黑洞逃脱的理论。根据霍金的理论,黑洞内的信息并不会永远呆在黑洞内部,某些信息将会以不同维度的形式释放出来,但是某些信息可能依然在黑洞内无法逃逸。

 

当天,霍金在斯德哥尔摩皇家理工学院出席一场学术会议,并围绕“黑洞信息悖论”发表演说。根据黑洞信息悖论,黑洞形成后开始向外辐射能量,但这种辐射并不包含黑洞内部物质的信息,最终黑洞将因为质量丧失殆尽而消失,而那些黑洞内部的信息也就不知去向。但量子物理学认为,类似黑洞这样质量巨大物体的信息是不可能完全丧失的。这成为科学家们数十年来潜心研究、希望破解的一个难题。

在演说中,霍金解释了他的新理论:“我认为信息并不像人们预想的一样储存在黑洞内部,而是在事件视界。”所谓事件视界,也就是黑洞最外层的边界,经过事件视界的所有物质都会被吸入黑洞。

按照霍金的设想,进入黑洞的粒子将其信息痕迹遗留在事件视界上,当粒子从黑洞辐射出来时,它们带走了事件视界上的部分信息并将其保存。“但这些信息以一种混乱无用的形式回到宇宙,没有了任何实用价值。”为了让听众听得更明白,他还打了一个比方:“这就好比是烧掉一本百科全书后,如果把纸灰完整地留存下来,严格来说没有失去任何信息,但是想要查询具体的条目就会变得非常困难。”

霍金还由此进行大胆假设,宣称如若人类掉入黑洞可能也不会消失。他说,不幸的太空旅行者不会被困在黑洞里,而是可以逃逸,但他们将无法回到原来的宇宙,而是会逃往另一个宇宙。“这是有可能的,不过黑洞必须足够大。如果黑洞在旋转,可能会生成通往另一个宇宙的通道。所以,如果你感觉你掉进了黑洞,不要放弃,还是有办法出去的。”

黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后,发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以致于任何物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度最快的光(电磁波)也逃逸不出来。1976年,霍金提出了著名的“黑洞信息悖论”,即黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,黑洞内部的信息也就不知去向。在《时间简史——从大爆炸到黑洞》、《黑洞、婴儿宇宙及其他》和《果壳中的宇宙》中,霍金都曾详细论述了黑洞。

然而量子物理学的发展,让黑洞的存在变得“可疑”。现代量子物理学认定物质信息是永远不会完全消失的,这就与霍金提出的黑洞理论存在相悖之处。

2014年1月22日,72岁的霍金在提交给美国康奈尔大学的一篇论文中,提出了一个新的关于黑洞视界的解释,并尝试解决“黑洞信息悖论”。这篇尚未通过同行评议的论文有个生涩的题目:《黑洞的信息保存与气象预报》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)。在这篇论文中,霍金指出由于找不到黑洞的确切视界,因此经典理论上的黑洞是不存在的。

[责任编辑:马晓宁]

标签:霍金 黑洞 量子力学

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