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    文摘报 2015年09月26日 星期六

    黑洞打开新世界大门

    《 文摘报 》( 2015年09月26日   03 版)

        著名英国物理学家史蒂芬·霍金日前在瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院介绍了他关于黑洞研究的一项最新理论。该理论一经提出就引起了媒体和民众的广泛关注,国外网友甚至直呼此理论“打开了新世界的大门”。

        恼人的“信息悖论”

        “信息悖论”长期以来困扰着从事黑洞研究的科学家们。该悖论的核心观点是:在大质量恒星坍缩形成黑洞时,信息包含在黑洞之中。黑洞不能永远存在,那么在它消失时,其内部信息也会随之消逝。然而,这却与量子物理学原理相悖:信息是不可能丢失的。这样一来,两个理论就产生了矛盾。对于被吸入黑洞的信息去向何方,学界困扰多时。

        为解决悖论提供新出口

        霍金的最新理论指出,信息并非如此前所设想的那样存储在黑洞内部,而是在黑洞的边界,即视界上(视界线即黑洞的边界,在此边界以内的光都无法逃离)。外界进入黑洞的粒子所携带的信息被存储在事件视界内,而这些信息被“归还”时,则是以一种混乱而无序的形式呈现。所以从现实的角度而言,这些信息的确丢失了。

        霍金用一个比喻来解释这种无用信息的归还机制。这就好比你烧掉了一本百科全书,如果你将所有的灰烬都保存在一个地方,从技术上来说,你没有损失任何信息。但是,如果你要想再用这本书的灰烬来查询一些什么东西,那将变得几乎不可能。

        坠入黑洞里的人

        霍金还提出一个让普通人更感兴趣的大胆假设,就是人类进入黑洞之后会面临怎样的处境。根据他的新理论,即便人掉进黑洞也不会凭空消失,而是有可能逃离出来。只不过,这个黑洞必须足够大才行。黑洞会不断旋转,你也很有可能会进入到另一个平行宇宙。只不过,这个平行宇宙绝不是我们现在存在的宇宙,也就是说,你永远无法真正“回家”。

        虽然外界为霍金的新理论惊叹,但物理学界仍然为“信息悖论”本身是不是个悖论而争执不休。在接下来的几年里,研究者将用巨型阵列无线电天文望远镜第一次直接观测一个位于银河系中心的黑洞。很可能人类还要再花40年的时间,才能对黑洞运行形成一套真正可被证实的理论知识。

        (《光明日报》9.13 郭尤子)

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