1915年,巨大的物理学家爱因斯坦提出了广义相对论,带领人类更好地知道这个国际的规则。
在广义相对论中,有一个隐藏着的国际怪物被预言,这便是黑洞。
依据相对论的推导,国际中有这么一种物体:它的密度如此之大,导致在它的邻近有着无与伦比的引力,甚至连国际中最快的光速也无法逃逸。这在某种程度上预示着,咱们不可能通过视觉来看到它。
已然最快的光速都无法逃脱黑洞的引力,更不用说其他的物体了。任何物质假如竟敢离黑洞近一点,黑洞都会让它支付沉痛的价值。
可这个理论都引出了另一个问题:被黑洞吞噬的物质去哪了呢?抛开纯粹是假说而没有一点依据的白洞理论不谈,科学家们现在更信任被黑洞吞噬掉的物质就存在黑洞的内部。也便是说,黑洞只吃不吐,就像是中国古代神话中的貔貅相同。
这个理论一向被人们信仰了几十年,直到1974年,有一个人“站”了出来,用他的言辞轰动了整个国际:黑洞并非真的只进不出,它也会向外开释能量!
当然,这个人不会真的站出来,由于他大部分人生都是坐在轮椅上的,他便是霍金。
依据量子效应理论,霍金有了严重的发现:黑洞并非彻底不吐出物质,它也能够直接进行十分精微的黑体辐射。依据海森堡测禁绝原理,黑洞周围的空间会发生由黑洞的能量所发生的粒子-反粒子对。在黑洞邻近,引力无比巨大,其间一个粒子被黑洞所吸收,敏捷消失。而依据量子理论,另一个粒子和它刚好呈现出相反的状况,当它被黑洞吞噬、加快下落到黑洞时,另一个粒子会以相反的速度和它做相反的运动,也便是被喷射到国际空间。这就导致了黑洞质量的丢掉,以辐射的办法散入国际空间。因而,这个理论被称作是霍金辐射。
可是,这个霍金辐射理论虽然很合理,一起也带来了另一个问题:质量是辐射出来了,信息呢?
有人会问:这没头没由的,说什么信息呢?
事实上,这样的一个问题很杂乱。
严厉意义上来说,物理学(或者说其他悉数科学)都是经历学科。比方说,咱们咱们都知道你每次跳起来,都会落在地上,可是无法完彻底全确认你下一次跳起来还会落在地上——没发生的事,谁也说禁绝。当然,这种经历学科对咱们来说,现已足够了。咱们咱们能够通过物体现在的状况,判别它下一秒会变成什么样。这儿所说的状况,就叫做信息。
一起,依据现在的信息,咱们也能够反推出来,这个物体前一秒处在什么样的状况。
比方,你正在跑道上跑步,只需知道你的速度,就能知道你下一秒跑到哪里。相同的,依据速度,也能算出你上一秒在哪。虽然评论黑洞触及的信息要比这杂乱得多,可是道理是相同的。
而假如简略地依照霍金辐射来考虑坠入黑洞的物体,咱们就会发现:质量是能够辐射出来的,信息呢?
也便是说,莫非一个人和一个鸡蛋掉进了黑洞,就彻底变成相同的了?假如咱们能把黑洞里的物质拉出来,就彻底无法知道最初究竟是什么掉了进去吗?跟着黑洞的霍金辐射,它迟早有一天会悉数蒸腾,那么,到那个时分,从前坠入黑洞的那些信息,又到哪里去了呢?
霍金深信,所谓的那些信息,在物质进入黑洞的时分,就现已彻底消失了。而物理学家约翰·普瑞斯基尔则坚持以为,物质的信息不会丢掉,而是会在蒸腾的时分重现。为此,两个人打了赌。
而到了2004年,状况发生了改变。
通过几年的研讨,霍金发现,被黑洞吞噬的信息不会彻底丢掉,它们还能够开释出来。这在某种程度上预示着,霍金承认了自己的失利,认同了信息守恒的观念。
2016年,霍金和他的团队提出了一个“柔毛层”的概念,以为这是黑洞的一个由光子和引力子构成的部分,能够贮存物质的熵。也便是说,这个柔毛层,便是黑洞贮存被吞噬物质的信息的当地。只需找到办法,就能够核算其间的信息量。
虽然霍金现已承认了黑洞的信息守恒,可是从全体上来说,黑洞信息悖论还没有被彻底处理。所谓的柔毛层,现在还仅仅一个理论罢了,无法被证明。
科学发现便是这样,建立在人们不断地探究、测验、过错之上,才有了最终的成功。在霍金和普瑞斯基尔的打赌中,不管哪一个的理论是正确的,都是关于科学探究的巨大协助,也都会创始一个新的局势。
不过,关于大部分人来说,信息守恒仍是一件比较风趣的工作。假如普瑞斯基尔真的正确,或许当一个人不小心掉进黑洞的时分,依据他的信息,咱们就能够将他救回来……