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科学家喜欢徒手撕浪漫那是你没听过霍金聊黑

智慧是随机应变的能力

by：霍金《黑洞不是黑的》

我们都曾爱过

夜幕的低语

星河的呢喃

距离产生神秘，

没什么比这个世界的未知更美丽

都说靠近真相的时候，

世界就变得不太浪漫

但是现在，

我们依然可以带着美好的情怀

去靠近未知的真相

《黑洞不是黑的》

作者:[英]史蒂芬·霍金出版社:湖南科学技术出版社副标题:霍金BBC里斯讲演

只能用机器人与我们交流的霍金现在仍保持着异常的活力，他懂得宇宙学中很罕见的数学语言，而且他力求赢得更多大众的理解。

《黑洞不是黑的》是霍金年在英国BBC广播公司里斯讲演中向大众传递的对黑洞的洞见，其中谈及的“黑洞无毛定理”使得黑洞研究变得极度纯粹，并直击自然的核心奥妙。他以游刃有余的通俗讲解，将我们带向宇宙最奇异的角落。这位传奇物理学家断言，只要能理解黑洞以及它们如何挑战时空的本性，我们就会更接近揭开宇宙的奥秘。

黑洞里真的什么都没有吗，这个问题也许不是作为大众的我们所要关心的问题，却是我们偶尔想起会好奇的一个话题，这本书则以极简的讲述，告诉我们一个不同以往的黑洞。

在经典引力物理中，霍金除了贡献了奇性定理，还发现了黑洞视界面积不减定理。霍金这次要告诉我们，黑洞并不像想象的那么黑，事物可以从黑洞逃逸，信息可以某种方式保存。本书由大卫·舒可曼撰写导言，并特别收录吴忠超《黑洞极简史》。

作家简介

史蒂芬·霍金

被尊崇为爱因斯坦后最杰出的理论物理学家之一。年，年仅21岁的剑桥大学研究生史蒂芬·霍金染上运动神经疾病，被告知只有两年可活。然而他却成为龚维尔和基斯学院的卓越研究员，后来被选为卢卡斯数学和理论物理学教授，霍金教授现在是剑桥大学理论宇宙学中心的研究所长。他被授予超过12个名誉学位，年被授予荣誉勋爵。他还是英国皇家学会会员和美国科学院院士。他为普通读者撰写的畅销书包括《时间简史》《果壳中的宇宙》等。

大卫·舒克曼

大卫·舒克曼是BBC新闻科学编辑，从年起报道科学和环境问题。他报道过美国航天飞机的最后一次升空以及大型强子对撞机的发现。他是BBC十点新闻的定期撰稿人，著有三部著作。

你一定想过，黑洞到底是什么？

黑洞不是恒星，却是恒星残骸形式，它是恒星引力非常强大足以克服所有作用力，最终导致它崩溃形成一个点质量。黑洞是非零质量，但是零体积，理论上具有无限密度，一些星系中心的黑洞质量相当于数百亿倍太阳。此外，环绕超大质量黑洞周围的物质变得非常明亮，有时比星系恒星更亮。

第一章

黑洞没有毛吗？

DoBlackHolesHaveNoHair?

柏肯斯坦定理意味着，在引力坍缩中，大量信息被丢失了。例如，黑洞最后的态与坍缩物体是由正物质和反物质构成无关，与坍缩物体是球状的还是高度无规的形状无关。换言之，一个给定质量、角动量和电荷的黑洞可由大量不同的物质位形中的任何一种——包括大量不同种类的恒星当中的任意一种坍缩形态。

如果不考虑量子效应，那么物质可能位形的数目会是无限多的，因为黑洞可能由巨大不确定数目、具有不确定低的质量的粒子的云团坍缩而形成。不过，位形的数量真能无限多吗？这就是量子效应参与进来之处。

量子力学的不确定性原理表明，只有其波长比该黑洞本身尺度还要小的粒子餐能形成黑洞，这表明组成黑洞的粒子的可能波长范围是有限的：它不能是无限的。

DS：由著名的德国物理学家沃森·海森伯在20世纪20年代构思出的不确定性原理陈述道：我们永远不能确定或预言最小的那些粒子的精确位置。因此，在所谓的量子尺度之下，自然中存在一个模糊性，和艾萨克·牛顿描述的精确有序的宇宙截然不同。

雅各布·柏肯斯坦提出，人们可以有这一有限数目推出黑洞的熵。这将是对黑洞创生时在坍缩过程中丢失且无法挽回的信息量大测度。

黑洞上的软毛

史蒂芬·霍金，马尔科姆·佩里和安德鲁·斯特罗明格

应用数学和理论物理系，数学科学中心

剑桥大学，剑桥，CB3OWA，英国

自然基本定律中心

哈佛大学，剑桥，MA，美国

最近已被证明，在所有渐进闵可夫斯基时空的引力论中BMS超平移对称意味着无数个守恒律。这些定律要求黑洞携带大量软（即零能量）的超平移的毛。类似的，麦克斯韦场的存在隐含着软的电磁场的毛。

本文按照引力子或软光子来详尽描述黑洞视界上的软毛，而且证明有关它们量子态的完整信息被储存在视界未来边界的全息版上。核守恒给出拥有不同软毛而其余都相同的黑洞的蒸发结果之间的无数个精确关系。我们还进一步论证，物理上可实现的过程无法激起在空间上定域至比普朗克长度更小的多的软毛，由此推出软的自由度的有效数目和以普朗克单位度量的界面视界面积成正比。

第二章

黑洞并不像想象的那么黑

BlackHolesAin’tAsBlackAsTheyArePainted

你可能会觉得，就算我们不能预言从黑洞里会跑出什么东西来，也没啥大不了的，反正在我们周围没有任何黑洞。不过，这是个原则问题。

如果决定论性，也就是宇宙的可预见性在牵涉到黑洞时实效，那么我们也就无法确定我们过去历史的真实性。我们的史书和记忆可能仅仅是幻觉。正是我们的过去决定了我们的现在存在；没有了历史的真实性，我们就失去了自己的本体。

因此，信息在黑洞中是否真的丢失了，或者在原则上它是否能被恢复，是一个非常重要的研究课题。许多科学家觉得信息是不应该丢失的，但没人能提出一个能保存信息的机制。关于这个课题的争论持续了多年。

最后，我找到了自以为是正确的答案，它依赖于理查德·费恩曼的下面这个思想，存在许多不同的可能性大历史，每种历史都有其发生的概率，而非一个单独的历史。在这个情形下，存在着两大类历史。其中一类，空间中存在着一个黑洞；在另一类历史中，空间中不存在黑洞。

帮你读懂黑洞不黑

首先，要志向远大，而非目光短浅。

第二，永不言弃。

工作赋予你意义和目标。

没有它生命变得空虚。

第三，如果你非常幸运地找到爱，

守住它，千万不要将它抛弃

BY：霍金《黑洞不是黑的》

对于一个理科小白，探索宇宙是一件很不可思议的事情，但宇宙的神秘，却实在让人为之吸引。这本薄薄的《黑洞不是黑的》，实际上是演讲录，即两个或数个黑洞相撞以后产生的巨大引力，其能被地球上的我们感受到，即使这样的两个黑洞在距我们十几亿或几十亿光年之远。因此霍金在这样的契机下又为我们科普了目前科学能够探索到的黑洞具象。

在本次演讲中首先让人特别惊讶的就是霍金通过量子力学、推定和验证出的黑洞——即使引力大到能把光都吸进去，却还能在不断“吸”的同时“吐出”一些粒子（被称为“虚粒子”和“虚反粒子”）。难以想象能逃脱黑洞的不是多么大或重的星球，而是最最微小的粒子。

整个宇宙总逃不出这样一个循环，说是相生相克的循环也好，总之，没有一个绝对的、统治性质的力量，更没有真正渺小、卑微低贱的存在。

而科学家对于黑洞的研究可不是仅仅为了告诉我们万物皆有灵这样的道理，之所以黑洞的提出和研究冲击着整个科研界，正是因为它的出现颠覆了之前数位伟大的科学家的经典“真理”，那些对万物定义的规律毫不客气地在黑洞那儿失了效。

人类对未知的渴求总是无穷无尽的，人类会去思考：黑洞吸进去的东西究竟去了哪？这些东西是否还会再出现？而根据霍金及目前的研究证明，被黑洞吸进去的信息并没有消失，无论之前是多么庞大的星球多么昌盛的文明，思想或是言行，美或是恶都毫无遗漏地被保存在黑洞里，只是人们所能及的感官和目前所掌握的能力无法从黑洞喷射出的粒子或者说通过黑洞本身来知晓被黑洞保存的信息。

故人类目前无法读懂宇宙中另一种语言，更无法释明：宇宙外面是什么？有没有外星人？我是从哪里来？人死后会去哪里？仔细想来，没有一个绝对的正确，便再无法想当然地、自信地回答任何一个看似简单的问题，终究，人类的无限和无能的并存便化成人与人相处中彼此宽容、铭记、怨恨又畏惧的默契。

我相信上帝不存在是最简单的解释

没有东西创生了宇宙

也没有任何东西掌握我们的命运

这导致我深切地意识到，

也许不存在天堂，也没有来世

我们拥有此生以鉴赏宇宙的大设计

对此我极度感恩

BY：霍金《黑洞不是黑的》

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