霍金的黑洞逃脫理論並不是最新的?|界面·天下

周二,著名的物理學家斯蒂芬·霍金在斯德哥爾摩瑞典皇家理工學院闡述了其有關黑洞的最新理論。

據《華盛頓郵報》報道,霍金的新理論聚焦在所謂的「信息悖論」(information paradox)上,這一課題一直令研究黑洞的科學家們感到疑惑(這裡的「信息」是量子力學術語,指的是粒子的特性,有別於一般意義上的信息)。

簡言之,這一悖論涉及到的事實是,形成黑洞的星球的信息可能消失在黑洞內部。當黑洞不可避免的消失時,這些信息按說也就消失了。但是根據我們所知的宇宙運行方式,這些物質不能消失。物理學家們普遍認為,它們並非真的消失了。

可是,當吞噬這些信息的黑洞消失時,這些信息去哪兒了呢?

這是燒腦的問題。如果這一明顯的悖論得不到解釋,那麼一些我們認為存在於宇宙中的最基本的定律都將面臨挑戰。霍金在公開演講中暗示,如果黑洞被證明不符合這些定律,那麼我們關於時間的概念本身可能分崩離析。

周二,霍金解釋了他的新理論。他說:「我認為信息不像人們可能預想的那樣被存儲在黑洞內部,而是存儲於黑洞邊界,也就是視界(event horizon)」。視界就像是黑洞的某種外殼,物質一旦越過視界,就會被黑洞無比巨大的引力所吞噬(如果你看過電影《星際穿越》,對此應該不會感到陌生)。

根據霍金的理論,進入黑洞的粒子在視界上留下信息痕迹。當粒子再次出離黑洞時(這種現象被稱作霍金輻射,Hawking Radiation),他們會把其中一些信息帶出來並保存。

黑洞假想圖。 來源:NASA

據《基督教科學箴言報》報道,黑洞信息悖論在學界引發了長達40年的爭論。當巨大的星體因自身重力發生塌陷(或死亡)時,就會產生黑洞。黑洞的重力引力如此巨大,以至於宇宙中速度最快的光也無法逃脫。科學家們相信,任何墜入黑洞的物質都會被其巨大的引力毀滅。

如果你想問「宇宙中有多少黑洞」,這相當於是在問「沙灘上有多少粒沙子」。不過,可以證明的是,僅僅在我們的銀河系,就有大約一億個黑洞。其中一個的中心體積是太陽的數十億倍。幸運的是,已知黑洞與地球的距離都足夠遠,不會對我們產生任何影響。

科學家40年來一直在爭論,當物質進入黑洞時有關它們物理狀態的信息到底發生了什麼。科學家解釋說:「量子力學稱這些信息不會毀滅,但廣義相對論認為它們一定會被毀滅——這就是信息悖論。」

霍金周二說:「如果你感覺你置身於一個黑洞中,別放棄,是有出路存在的。」他說:「黑洞不是所描繪的那麼黑。它們並非此前人們設想的那樣是永恆的監獄。」如果霍金的理論得到證實,將解決他和同仁自1974年開始爭辯的謎題。當年,霍金舉世聞名地斷定並證明黑洞一直在發出輻射。

不過,霍金的聽眾中當即出現了質疑者。

法國艾克斯-馬賽大學的物理學家羅維理(Carlo Rovelli)對《華爾街日報》說:「我不認為信息悖論的解決辦法已經找到,因為現在還有其它幾種理論。但是,霍金就是霍金,每個人都將嚴肅對待。」

《華爾街日報》的報道還指出, 1999年諾貝爾物理學獎獲得者、烏得勒支大學的傑拉德·特·胡夫特(Gerard "t Hooft)曾在1996年的一些論文中提出過與霍金類似的觀點,只是沒有專門就此展開論述。胡夫特聽完霍金的演講後說:「我敢說他現在(的研究)處在我20年前所處的階段。如果他聲稱這是全新理論,我不會感到激動。」

斯蒂芬·霍金被譽為繼愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家之一。他的研究為理解黑洞和宇宙本源奠定了基礎。霍金所著的《時間簡史》、《果殼中的宇宙》等都成為轟動全球的出版作品。

不幸的是,霍金在21歲時患上肌肉萎縮性側索硬化症,全身癱瘓,繼而失去了語言能力。他現在的演講和問答只能通過語音合成器完成。

即便如此,這位偉大的科學家依舊饒有生活情趣。他多次參與出演科學主題的影視作品。2012年熱播美劇《生活大爆炸》第五季第21集中,霍金本色出演參與了客串。

你的讚賞是我堅持原創的動力

讚賞共 0 人讚賞
推薦閱讀:

知識分類理論
全息四時理論——大司天理論的天文背景
《我國理論界對勞動價值論所持看法的》 www.wenku1.com

TAG:黑洞 | 理論 | 界面 | 逃脫 | 霍金 | 最新 | 天下 |