描述了一種新理論,解釋我們的存在如何逃脫本週在瑞典皇家理工學院的演講中。
這個理論建立在幾十年來一直在思考的想法之上,它指出,當某物被吸進黑洞時,它並不會像你想像的那樣永遠消失在宇宙中。 相反,它的資訊(在物理學中定義為粒子的所有屬性)保留在黑洞的邊界(或事件視界)上,並隨後被宇宙吸收。
“我建議資訊不像人們想像的那樣存儲在黑洞內部,而是存儲在黑洞的邊界,即事件視界上,”霍金在活動中表示。 「本次講座的資訊是並不像畫的那麼黑。 它們並不是他們曾經認為的永恆的監獄。 事物可以從外在的黑洞中逃出來,也可能從另一個宇宙中出來。
在非常基本的層面上,我們知道黑洞是由一顆恆星在自身引力作用下坍縮而產生的,這會產生一種強大到足以消耗光本身的引力。 我們不知道的是,理論物理學家在過去四十年裡一直在爭論的是,當物體被消耗時,它的訊息會發生什麼?
雖然量子力學指出資訊永遠不會被破壞,即使在黑洞的情況下,說它必須如此,這就是所謂的資訊悖論。
早在 1970 年代,霍金就因提出黑洞中發生的量子漲落(空間中某一點能量的暫時變化)可能導致光子(光粒子)逃逸而受到關注。 “最初他說這種輻射沒有攜帶來自黑洞內部的信息,”雅各阿倫說新科學家,「但在 2004 年他改變了主意說訊息有可能洩漏」。
在1990 年代中期,美國和荷蘭物理學家倫納德·蘇斯金德(Leonard Susskind) 和傑拉德·特·霍夫特(Gerard 't Hooft) 解決了資訊悖論,提出當某物被吸進黑洞時,其訊息會留下一種二維全像壓印在事件視界上,它是一種“氣泡”,其中包含一個黑洞,所有東西都必須通過它。 這意味著,雖然一個物體的所有物理成分都會因為黑洞的遭遇而完全消失,但它的藍圖仍然存在。
為了幫助你理解這一點,想像一堆文件通過碎紙機,The Verge 的 Joseph Stromberg 說。您可以將紙張撕成可以想像到的最微小的碎片,但其中的訊息仍然存在,並且可以恢復。 「它被切成小塊,但它並沒有消失,只要有足夠的時間,這些文件就可以重新組裝起來,這樣你就知道上面寫的是什麼了。本質上,同樣的事情也被認為是正確的粒子。
霍金現在提出的是,當光子被黑洞噴射時──這種現象稱為- 他們拿起事件視界上資訊的藍圖,並將其帶回宇宙。 並不是說這個藍圖能做任何事——或二維全像圖- 儘管,霍金在會上表示:“有關進入粒子的信息被返回,但以混亂且無用的形式返回。這解決了信息悖論。出於所有實際目的,信息丟失了。”
目前還不清楚的是,霍金的理論與蘇斯金德和特霍夫特已經提出的理論有何不同,這可能會在本週晚些時候的會議上討論,但霍金所做的也許是解決了理論早期的一些癥結點。雷切爾費爾特曼 (Rachel Feltman) 為華盛頓郵報:
「出席討論的諾貝爾獎得主傑拉德·特·霍夫特一直在以類似的方式思考資訊遺失問題,他引用了幾篇論文他已經發表了有關該主題的文章。 需要更多的討論- 以及對數學方程式的大量比較- 才能確定霍金的理論相對於特霍夫特的理論有什麼新之處,以及霍金是否已經克服了與該想法的早期迭代相關的一些問題。 」
我們能從這一切中得到什麼? 好吧,也許黑洞並不像我們所描述的那樣是完全毀滅的泥潭,霍金說我們應該從這個事實中得到一些安慰。 “如果你覺得自己身處黑洞,請不要放棄。”他在會議上說。 “有一條出路。”
只是不要太認真地考慮最後一點,因為在這種情況下,成為「混亂且無用的形式」的想法並不完全是我們在最黑暗的時刻所尋求的激勵性鼓勵。
觀看他的演講如下: