《三体》一书获得了国际上的成功和认可,《星际穿越》也是全球热卖的电影,这些都说明,人类关于宇宙的每一次畅想、每一步探索都振奋人心,魅力无穷。
众所周知,引力场强大是黑洞最重要的特质,一旦遇上黑洞,任何物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度最快的光(电磁波)也逃不出来。不过8月25日,著名物理学家史蒂芬?霍金在瑞典首都斯德哥尔摩发布了有关黑洞的新理论——物质坠入黑洞并非代表终结,信息或许能逃离黑洞,进入另一空间,甚至人类也能逃脱!恼人的“信息悖论”信息悖论
在大质量恒星坍缩形成黑洞时,信息包含在黑洞之中。由于黑洞不能永远存在,那么在它最终消失的时候,黑洞内部的信息也会随之消逝。然而,这却与量子物理学原理相悖。根据物理学界普遍承认的量子物理学原理,物理学家们一般认为,信息是不可能丢失的。同理,黑洞的消失应该也不会造成信息的丢失。这样一来,两个理论就产生了矛盾。
对于被吸入黑洞的信息去向何方,学界困扰多时。如果这个明显的悖论得不到合理的解释,现存的一些基础的物理学原理就会崩塌。霍金的最新理论为“信息悖论”的解决提供了一个新的出口。
霍金用一个生动的比喻来解释无用信息的归还机制。这就好比你烧掉了一本百科全书,如果你将所有的灰烬都保存在一个地方,从技术上来说,你没有损失任何信息。但是,如果你要想再用这本书的灰烬来查询一些什么东西,那将变得几乎不可能。
他指出:“我认为,信息并非如此前所设想的那样存储在黑洞的内部,而是在黑洞的边界,即所谓的视界上(视界线即黑洞的边界,在此边界以内的光都无法逃离)。”“外界进入黑洞的粒子所携带的信息被存储在事件视界内,而这些信息被‘归还’时,则是以一种混乱而无序的形式呈现。所以从现实的角度而言,这些信息的确都已经丢失了。”
坠入黑洞里的人
霍金教授在本次座谈会上还提出一个让普通人更感兴趣的大胆假设,就是人类进入黑洞之后会面临怎样的处境。在此之前,人们通常认为,人类一旦掉进黑洞就仿佛陷入了“无底深渊”,无法逃脱。但是根据霍金的新理论,即便人掉进黑洞也不会凭空消失,而是有可能逃离出来。只不过,这个黑洞必须足够大才行。黑洞会不断旋转,你也很有可能会进入到另一个平行宇宙。只不过,这个平行宇宙绝不是我们现在存在的宇宙,也就是说,你永远无法真正“回家”。霍金开玩笑道:“虽然我热爱太空飞行,但我也决不会做出这样的尝试。”
其实,这个震惊众人的新理论也没有那么“新”。诺贝尔奖获得者吉拉德·霍夫特在黑洞信息悖论方面也持有与霍金类似的观点。他在此前就这一问题曾发表过多篇论文。仅就目前而言,这一新理论还需要经过更多的讨论和数学方程的计算。至于霍金的这一最新理论在霍夫特的理论基础之上具体有何种程度的新进展,霍金是否已经克服了此前他人的类似研究工作中还存在的一些难题等,这些都还有待考证。
在这场物理学界的巅峰对决中,霍金教授的新理论并不是唯一的焦点。关于黑洞的理论还仅仅处于猜想阶段。放眼整场会议,霍金的新理论猜想在这场学术探讨中其实也不过是众多新思维火花中的一朵。每一个与会者参会的目的并不是劝说同行信服自己的理论,或者证明自己已经解决了黑洞研究的大问题,他们只是希望能彼此激发灵感,给予对方新的思考路径,促进整个天体物理学的发展。
盘点霍金惊世骇俗的五大言论
一、黑洞不存在
霍金年1月提出这一论断时,一度震惊了科学界,因为这与他自己的理论相悖。霍金认为,至少以目前为止人类概念中的黑洞来衡量,黑洞是不存在的。他进而认为所谓的“事件穹界”同样也不存在。按照相关理论,“事件穹界”是一条无法观测到的边界,边界内可以留存包括光在内的一切物质。
二、没有天堂
霍金不止一次地否定过生命在死后依然延续的观点。他认为,大脑就像一台电脑,“零件坏掉的时候就会停止运行。对于停止运行的电脑而言,死后既没有天堂也没有生命的延续”。
三、人类要么殖民太空,要么消亡
霍金认为人类在几千年内就会将地球变为一片不宜居住之地。此外,在更远的未来,人类很有可能遭遇小行星撞击或其他来自太空的危险。因此,他认为人类要么想出办法离开地球,要么就将永远地消亡。
四、人类应避免与外星人接触
霍金十分确信在地球之外的其他世界存在着智慧生命,但他警告人类应当想尽一切办法避免与这些外星生命接触。霍金表示:“我们只需要看看自己,就能知道这些外星生命会如何变得让我们宁愿没碰见过他们。如果外星人来拜访人类,我想其结果会变得与哥伦布到达新大陆时非常相似,那对美洲土著可并不有利。”
五、宇宙不是上帝创造的
霍金曾多次表示,宇宙的创造不需要上帝参与,“宇宙的爆炸和诞生不需要任何神力的帮助”。在他看来,宇宙神创的说法“站不住脚”。
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文章来源:光明日报今日第06版、《世界新闻报》
本期编辑:张永群、周梦爽
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