黑洞信息悖論的起源

發(fā)表于 2025-12-12 06:20:34 來源：桑間濮上網(wǎng)

藝術(shù)家對超大質(zhì)量黑洞的印象(UBH)。鳴謝:uux.cn/歐空局/哈勃/DSS/Nick Risinger/N. Bartmann
（神秘的信息地球uux.cn）據(jù)《今日宇宙》（保羅·m·薩特）：雖然物理學告訴我們，信息既不能被創(chuàng)造也不能被毀滅(如果信息可以被創(chuàng)造或毀滅，悖論蘇州中高端外圍上門【電話微信1662+044-1662】提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達那么物理學的黑洞整個存在理由，即預測未來事件或確定現(xiàn)有情況的信息原因，將是悖論不可能的)，但它并不要求信息是黑洞可訪問的。幾十年來，信息物理學家假設(shè)落入黑洞的悖論信息仍然在那里，仍然存在，黑洞只是信息被鎖在視野之外。
這很好，悖論直到20世紀70年代斯蒂芬·霍金發(fā)現(xiàn)了事件視界的黑洞蘇州中高端外圍上門【電話微信1662+044-1662】提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達秘密復雜性。事實證明，信息這些黑暗野獸并不像我們被引導相信的悖論那樣簡單，黑洞的視界是整個宇宙中少數(shù)幾個引力與量子力學以明顯的方式相遇的地方之一。
對統(tǒng)一量子力學和引力的探索可以追溯到一個多世紀以前，在物理學的這兩個偉大領(lǐng)域發(fā)展之后不久。阻礙它們統(tǒng)一的是數(shù)學中無限的擴散。每當引力在小尺度下變得強大，我們的方程就會發(fā)散到無窮遠，并給出無用的無用結(jié)果。但是這里我們是在黑洞的邊界，根據(jù)定義，黑洞是有強大引力的地方。因為視界是數(shù)學構(gòu)造，而不是有限范圍的實際表面，為了真正理解它們，我們必須用顯微鏡來檢查它們，這將它們牢牢地固定在量子領(lǐng)域中。
小尺度下的強引力。雖然我們的數(shù)學會爆炸，但黑洞肯定不會。某種東西必須結(jié)合重力和量子力學，某種數(shù)學技巧或物理洞察力的壯舉，無論是什么完成了這項任務，都是在宇宙中每個黑洞的視界中完成的。
霍金和其他人在20世紀70年代開始了一項計劃，利用黑洞視界在極端條件下戳戳引力和量子力學的結(jié)合性質(zhì)，希望梳理出它們結(jié)合的一些線索。雖然該計劃尚未實現(xiàn)其全部潛力，霍金確實發(fā)現(xiàn)了黑洞的一些完全非凡的東西，好像它們還不夠非凡。
他發(fā)現(xiàn)，嚴格地說，黑洞并不完全是100%黑的。通過現(xiàn)實量子本質(zhì)的奇異相互作用和黑洞誕生時事件視界的形成，它們能夠發(fā)出少量輻射。非常清楚，來自黑洞的輻射量幾乎為零。例如，一個典型的質(zhì)量是太陽幾倍的黑洞，每年大約會發(fā)射一個光子。因此，你不太可能用你的后院望遠鏡發(fā)現(xiàn)一個發(fā)光的黑洞(由于宇宙實際上充滿了輻射，黑洞目前消耗的遠多于它們釋放的)。
這種輻射，現(xiàn)在以斯蒂芬的名義被稱為霍金輻射，是如何在廣義相對論和無毛定理描繪的黑洞原始圖景中拋出一把活動扳手的。讓我們假設(shè)你為自己建造了一個黑洞，將足夠數(shù)量的物質(zhì)壓縮到一個足夠小的體積中，以至于你面前出現(xiàn)了一個黑洞。構(gòu)建黑洞消耗了大量關(guān)于所有曾經(jīng)享有自由的粒子的信息，所有這些信息現(xiàn)在都被安全地藏在視界后面。
然后你將黑洞與任何增長源隔離開來:沒有物質(zhì)，沒有輻射，沒有供它享用的能量。黑洞適時地釋放霍金輻射，一次釋放一個光子。每次發(fā)射，黑洞都會損失一點質(zhì)量(畢竟，沒有免費的午餐，總有人要為宇宙中新發(fā)現(xiàn)的輻射買單)。最終，如果你等待足夠長的時間，黑洞將完全蒸發(fā)，消失在能量發(fā)射的噗。
一個問題。霍金輻射…毫無特色。用物理學術(shù)語來說，我們說這種發(fā)射是熱的，這是另一種說法，它不包含任何獨特的信息。你可以坐在你自制的黑洞前，記錄下每一個發(fā)射出的霍金輻射粒子的能量和動量，直到它在10100年內(nèi)自行坍縮，除了這個愚蠢的事實之外，你將一無所知:黑洞確實在特定的溫度下蒸發(fā)。
這是黑洞信息悖論，一個困擾了理論物理學半個多世紀的悖論，一個在量子引力未知領(lǐng)域找到解決方案的悖論，一個有望帶來物理學新理解的解決方案:信息進入黑洞。沒有信息出來。霍金輻射蒸發(fā)了黑洞。黑洞消失了。信息不能被銷毀…那么所有的信息去了哪里？
霍金的推理一定有瑕疵，因為宇宙不存在悖論。當兩個對立的團體無法達成妥協(xié)時，政治革命就發(fā)生了:利益和目標的悖論。當兩個對立的事實找不到共同點時，科學革命就產(chǎn)生了:推理和演繹的悖論。
我將對你直言不諱。在寫這篇文章的時候，對于黑洞信息悖論，我們還沒有確定的、一致的、經(jīng)過測試的、可靠的解決方案。但我們確實有一系列有趣的線索，數(shù)學面包屑似乎將我們引向某個地方，以及地平線上更具暗示性的閃光。