宇宙中的黑洞與信息悖論的相互影響
黑洞與信息悖論,
弦理論還可以對黑洞,物理學中一些最深刻的悖論作出揭示,例如信息悖論,正如你可能知道的黑洞並非一片純黑,而是通過隧穿效應,發出少量的輻射,根據量子理論,輻射總有那麼一點機會,逃逸黑洞的引力,這導致輻射從黑洞中,緩慢泄露,稱為霍金輻射,
這種輻射本身又與一定的溫度相聯繫,作了一個概括性的推導,然而,要對這個結果進行嚴謹的推導,就需要,動用統計力學的全部威力,(你去算黑洞的各種量子態為基礎)通常情況下,統計力學的計算,是通過,技術,原子或分子,能佔據多少態來完成的,但你怎樣才能進入黑洞的量子態呢!根據愛因斯坦的理論,黑洞是完全光滑的,這樣,要記住,它的量子態就成了難題,
學理論家們迫切需要合攏這一塊缺口,於是哈佛大學的安德魯斯特羅明格,和庫蘭,瓦法,決定運用m理論對黑洞進行研究,由於黑洞本身太難以把握了,他們採用了另一種方式,問了一個聰明的問題,黑洞的隊伍是什麼?(我們知道,電子式磁單極子的隊友,例如單獨的一個北極,因此通過觀察,若電場中的一個電子,對一項複雜的多的實驗進行分析,方知菜非常大的磁場中的,磁單極子)
這個想法是黑洞的隊友,會比黑洞本身易於分析,但他們所能得出的最終結果,卻可能是一樣的,經過一系列的數學處理,他們所得的證明,黑洞的隊友是一組,」一位膜「和」五位膜「,這省去了大量的麻煩,因為這些魔的量子態,技術已經為人所知,當施特羅明格,和瓦法,計算量子態的數量時,他們發現,其結果分毫不差的再現了霍金所得出的結果,
這是個皆大歡喜的消息,弦理論有時被嘲笑,為世界現實不相干,結果卻為黑洞熱力學提供了,可能是最為優雅的解釋,
現在弦理論家們,正在試圖解決黑洞物理學中最大的難題,「信息悖論」,霍金曾經論證說,如果你把什麼東西扔進黑洞去,那麼它所攜帶的信息,就會永遠丟失了,再也找不回來了,無論你把什麼東西扔進黑洞,你就失去了它的一切信息,黑洞無毛,這一說就是指的是這個,系既一切信息都丟失了,除了參數外,連一根毛也沒有留下,
根據愛因斯坦的理論,信息從我們的這個宇宙中消失,似乎是不可避免的結果,但這違反了量子力學的原則,根據量子力學信息永遠不可能真正消失,信息一定會飄蕩在我們宇宙的某個地方,哪怕原來的那個物體被餵了黑洞,
多數物理學家們寧願相信信息沒有丟失,霍金寫道,只有這樣,世界才是安全的,可預知的,如果我們認真的看待愛因斯坦的廣義相對論,我們就必須接受,空間,時間有可能把自己打成了結,信息有可能在,折皺中消失,確定信息不是真的會消失,是當今,理論物理學要解決的重要問題之一,
這是霍金陷入與多數弦理論家爭論的悖論,到現在還沒有解決,彈弦理論家們打賭,我們最終會找到失去的信息,究竟去了哪裡?(例如如果你把一本書扔進黑洞,而蒸發的黑洞,有霍金輻射,不難想像書中所包含的信息,會以霍金輻射包含,的微小振動形式慢慢的流回宇宙中,或者,它會從黑洞的另一端白洞在冒出來),這就是為什麼?都有人,終於計算出的信息消失在玄理論中的黑洞以後會發生什麼情況時?他們會發現,信息沒有真正的丟失,而是以微妙的形式在其他地方再次出現,
2004年霍金的態度令人吃驚的逆轉,他在電視的鏡頭前聲明,他對有關信息,問題的看法錯了,因而上了紐約時報的頭版,(三十年前,他和其他的物理學家打賭,說信息不會泄漏到黑洞的外面,要是誰輸了,就要給贏者一本,取得信息的百科全書,他重新的進行了某些他早期的計算,得出結論說,如果一個像書一樣的這個物體掉進黑洞,這樣的物體,可能會干擾黑洞的發射輻射場,是信息泄露到宇宙中,書中所含的信息,彙編,慢慢的泄露出非懂,但是是以一種被毀壞的形式向外泄露的,
一方面,這樣一來,霍金就與大多數相信信息不會丟失的量子物理學家一致了,但是他也提出了這樣一個問題,信息可以傳遞到平行宇宙中去嗎?它的結果對信息可以通過百度傳遞到平行宇宙的想法產生了疑問,然而,沒有人相信這是該課題的最後結論,在選理論完全建立之前,或進行完全的量子引力之前,沒有人相信信息悖論會得到完整的解決,
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