科學(xué)家對于黑洞的爭論

黑洞長久以來一直是滋生悖論的肥沃溫床。早在1974年，史蒂芬·霍金和以色列希伯來大學(xué)的雅各布·貝肯斯坦就證明，黑洞并不是全黑的。相反，它們會輻射出能量，被稱為霍金輻射，由光子和其他量子粒子構(gòu)成——這個過程極其緩慢，但最終會導(dǎo)致黑洞完全蒸發(fā)?；艚鸢l(fā)現(xiàn)，這個理論存在一個問題。這種輻射看上去相當(dāng)隨機，因此霍金推測它不可能攜帶任何與掉入黑洞的物質(zhì)有關(guān)的信息。因此，隨著這個黑洞蒸發(fā)殆盡，它擁有的信息最終必定會消失。然而，這與量子物理的核心宗旨直接沖突，因為量子物理認(rèn)為信息不可能被消滅。黑洞信息悖論就此誕生。

幾十年來，物理學(xué)家一直在努力解決這個悖論?；艚鹪J(rèn)為是黑洞摧毀了信息，向量子力學(xué)提出了質(zhì)疑。其他人并不贊同這一觀點。畢竟，霍金的想法源自于他本人對融合廣義相對論和量子力學(xué)所做的嘗試——這一數(shù)學(xué)壯舉本身的艱深迫使霍金必須要作一些近似才行。

如果信息無法逃逸，也無法被摧毀，就會有越來越多的信息被儲存在越來越小的體積之中。但是，如果是這樣的話，量子理論預(yù)言，無論在哪里，只要物質(zhì)之間發(fā)生碰撞，產(chǎn)生一個微型黑洞的概率就會從幾乎為零提高到無窮大。“你應(yīng)該會在大型強子對撞機里看到黑洞，也應(yīng)該會在費米實驗室里看到黑洞，還應(yīng)該在上世紀(jì)30年代那些房間那么大的粒子加速器里看到黑洞，”美國加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的理論學(xué)家唐·馬羅夫說，“甚至當(dāng)你在草地上跳來跳去時，你也應(yīng)該看到黑洞才對。”

顯然，這些并沒有發(fā)生。而另一種可能性，即物質(zhì)和它攜帶的信息能夠從黑洞中泄漏出來，則是不太可能的。任何落入黑洞的物質(zhì)都必須要以超光速運動才能逃脫黑洞可怕的引力。最終在2004年，霍金改變了主意，他承認(rèn)，黑洞最終沒有摧毀信息。因為它們都很重，而且從中獲取信息都要頗費一番功夫。