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霍金:黑洞是人类通往平行宇宙的通道

2018-01-12 12:00天天探索
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北京时间8月27日消息,本周二,著名的英国物理学家史蒂芬·霍金在瑞典首都斯德哥尔摩的瑞典皇家理工学院向一群世界顶尖的科学家以及媒体人士介绍了他的一项关于黑洞的最新理论。根据霍金的理论,或许即便你掉进了一个黑洞也不用太过担心,因为你或许会跳进另外一个宇宙!

霍金的这项工作主要与黑洞的“信息悖论”有关,这一悖论长期以来困扰着从事黑洞研究的科学家们。简单来说,这一悖论的核心观点就是:由于黑洞并非永恒存在,它最终会消失。这样一来,最初形成这个黑洞的大质量恒星所包含的信息似乎在这一过程中也就随之消失了。

然而,量子物理学原理要求信息不可丢失,因此物理学家们一般认为黑洞的消失应该也不会造成信息的丢失才对。那么,当黑洞最终消失时,之前被黑洞吸入内部的信息后来都去哪里了?

根据霍金的理论,或许即便你掉进了一个黑洞也不用太过担心,因为你或许会跳进另外一个宇宙

尽管这听上去似乎无关紧要,但对于物理学而言却并非如此。如果这一明显的悖论得不到合理解释,那么宇宙中一些最基本的物理学原理将会崩溃。在斯德哥尔摩的一场公开讲座上,霍金教授暗示,如果黑洞不受量子物理学中关于信息守恒原则的限制,那么我们对于时间本身的概念也将面临分崩离析的局面。

事件视界就像将黑洞包裹在内的“外壳”,一旦越过这一边界,任何物质都将被黑洞捕获

本周二,霍金教授解释了他的最新理论,他指出:“我认为信息并非如此前所设想的那样是存储在黑洞的内部,而是在黑洞的边界,即所谓的事件视界上。”事件视界就像将黑洞包裹在内的“外壳”,一旦越过这一边界,任何物质都将被黑洞捕获。

根据霍金的这一理论,进入黑洞的粒子会在这一事件视界上留下少许信息。而当这些粒子通过所谓“霍金辐射”的方式再次从黑洞中出来时,就会将此前留在那里的少许信息再次携带出来,从而保存了信息的完整性。霍金进一步解释称:“外界进入黑洞的粒子携带的信息被存储在事件视界内,而当这些信息被‘归还’时则是以一种混乱而无序的形式。对于任何现实的角度而言,这些信息的确都已经丢失了。”

在周一的一次公开演讲中,霍金将这种无用信息的归还机制类比为烧掉一本百科全书:从技术上来说,当你烧掉一本百科全书时,只要你保存了全部的灰烬,那么你就并未损失任何信息,但要想再用这本书查询一些什么东西时就将变得极其吃力。

霍金表示,这样的形式转变构成了对于最初外界粒子的某种全息图像——关于三维物体的信息被以二维的形式存储在一个表面上。当辐射离开黑洞时,它会带走部分保存在事件视界上的部分信息。

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