宇宙奇闻,关于黑洞信息悖论:霍金曾与提出令人难以置信的解决方案

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一份人类文明的“副本”正在奔赴月球

以色列的“创世纪”号飞船搭载一个3000万页的文库资料奔赴月球,以帮助保存人类文明。这个图书馆由方舟使命基金会打造,收录了完整的英文版维基百科全书、数万部小说类和非小说作品、各种教科书、5000种语言的指南以及15亿个各语言间的翻译范文。

宇宙奇闻,关于黑洞信息悖论:霍金曾与提出令人难以置信的解决方案   斯蒂芬·霍金是我们一生中最伟大的人物之一,他脱离后留下了许多为之心碎的科学迷。直到他去世前几个月,他也一直在揭晓论文,而他在2016年公布了最受关注的期刊文章之一,这是人们期待已久的解决黑洞信息悖论的方式。   换句话说,他想出了一个注释黑洞是若何同时消灭信息并保留信息的潜在注释。   这篇论文最初于2016年1月在预印网站arxiv.org上揭晓,六个月后终于在一份偕行评议的期刊上揭晓,并登上了世界各地的头条。   要明白为什么这是一件大事,以及黑洞信息悖论到底是什么,我们需要回到一切最先的地方。   凭据爱因斯坦的一样平常相对论,我们对黑洞的最初明白是,任何跨越事宜视界(黑洞的界限)的器械,都将永远消逝。即使是光也逃不出它的魔爪,这就是为什么黑洞被称为黑洞(也是为什么我们不可能真正看到黑洞)。   然则在20世纪70年代,霍金提出,由于量子力学定律,辐射实际上可以从黑洞中逸出。简朴地说,他以为,当黑洞吞噬一个粒子-反粒子对时,另一个粒子就会辐射到太空,在脱离黑洞时从它那里窃取一点能量。
宇宙奇闻,关于黑洞信息悖论:霍金曾与提出令人难以置信的解决方案   正由于如此,黑洞最终会消逝,剩下的唯一痕迹就是它们发射的电磁辐射,也就是被称为“霍金辐射”的电磁辐射。   问题是,凭据霍金的最佳盘算,这种辐射将不包罗黑洞所吞噬的有用信息–被吞噬的信息将永远消逝。   而这并不能与我们对现代物理学的明白相一致,现代物理学说,时间总是有可能逆转的。至少在理论上,若是历程向前或向后运行,宇宙中的历程看起来将是一样的。   正如丹尼斯·奥弗拜在“纽约时报”上所注释的:“宇宙就像一台超级盘算机,应该能够纪录一辆车是不是一辆绿色的皮卡,另一辆是红色的保时捷,照样一辆是由物质和其他反物质组成的。这些器械可能会被摧毁,

爱因斯坦一生中最大的科学错误是什么?

阿尔伯特・爱因斯坦被认为是有史以来最伟大的物理学家之一,他的两个最著名的理论,狭义相对论和广义相对论,都已经通过了我们对它们提出的每一个测试。如果你的假设与爱因斯坦的观点背道而驰,那么这个可能性并不会对你有利,但爱因斯坦也并不总是把事情做对了。

但它们的‘信息’–它们的基本物理属性–应该永远存在。”   这就是悖论。事实上,这不仅对天体物理学家来说是件大事,由于若是量子力学的规则不适用于黑洞,那我们怎么说它们适用于其他的呢?
宇宙奇闻,关于黑洞信息悖论:霍金曾与提出令人难以置信的解决方案   然则在2016年,霍金提出了一个解决这个问题的方式–黑洞周围可能有一束“柔软毛发”光晕,它们能够储存信息。   “柔软毛发”实际上不是头发,但实际上是低能量的量子引发,在黑洞蒸发良久之后,它携带着所有被黑洞吞噬的器械的特征图案。   欧拜那时写道:“这种模式,就像你的手机上的像素或者唱片中的海浪槽一样,包罗关于已通过事宜视界消逝的信息。”   为了得出这个结论,霍金发现了他最初假设的两个潜在问题,这就是为什么他说他最初的盘算–即黑洞内部的信息将永远丢失–是错误的。   这两个假设是量子引力中的真空是举世无双的,而且黑洞没有量子的“柔软毛发”。这有点庞大,然则你需要知道的是,霍金已经修正了他的盘算,而且相当一定黑洞周围有“柔软毛发”。   这一假设被偕行评议并揭晓在“物理谈论快报”上,研究人员声称,只管另有更多的事情要做,但这是解决信息悖论的一个很有希望的步骤。加州大学圣巴巴拉分校的物理学家Gary Horowitz在一篇随附的谈论中写道:“需要注重的是,这篇论文并没有解决黑洞信息问题。”“首先,必须对引力举行剖析,而不仅仅是剖析电磁场。现在正在举行这项义务,他们的开端盘算解释,纯引力情形将是相似的。”他弥补说。   “更主要的是,它们引入的“柔软毛发”可能不足以捕捉到黑洞中的所有信息。”他的指斥是,现在还不清晰黑洞吞噬的所有信息是否真的可以转移到“柔软毛发”上,而不仅仅是失去的一切的能量标志。   但他认可:“根据这项事情所指明的门路,进一步的观察一定会发现更多的这类毛发,也许最终会导致黑洞信息问题的解决,这是完全有可能的。”
宇宙奇闻,关于黑洞信息悖论:霍金曾与提出令人难以置信的解决方案   对物理学来说,那一定是个值得纪念的日子。由于我们离明白已知宇宙中一些最大的谜团–黑洞的怪异性–又近了一步。这对我们其他人意味着什么?正如霍金在2015的一次演讲中所注释的那样:“黑洞不再是人们曾经以为的永恒的牢狱。若是你以为自己被困在黑洞里,不要放弃,有一条出路。”   史蒂芬·霍金我们想你了。

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