去年，英国理论物理学家暗示他和几位同事正在进行的研究可以解决臭名昭著的问题黑洞信息悖论，其中指出有关被破坏的物质的信息，根据爱因斯坦的根据我们对量子力学的理解， ，应该从根本上是守恒的。
现在，这篇论文终于发布到网上了，正如霍金所暗示的八月回来，这个悖论的解决方案可能是在事件视界上形成的黑洞“毛发”，对被吸入的任何东西留下一种二维全息印记。他说这些毛发的存在是可证明的，而且它们的存在可以为他赢得诺贝尔奖。
但让我们退一步，因为这里有很多东西需要你思考。
首先，黑洞信息悖论。 问题在于根据爱因斯坦的广义相对论，由于我们对引力如何与宇宙及其中的一切相互作用的了解，所有跨越黑洞边界（称为事件视界）的信息都将永远丢失。 甚至连光也无法幸免，这就是黑洞得名的由来。
然后在 20 世纪 70 年代，霍金提出，宇宙中充满了“虚拟粒子”，根据我们对量子力学工作原理的了解，这些粒子会忽隐忽现，一旦接触就会相互湮灭——除非它们恰好出现在黑洞事件视界的两侧。正如德文·鲍威尔 (Devin Powell) 在 Smithsonian.com 上解释的那样，在这种情况下，一个粒子被吞噬，另一个粒子辐射到太空中。
“逃逸的辐射在黑洞离开时会窃取能量，因此黑洞会随着时间的推移失去质量。它最终会蒸发而不存在，”鲍威尔说。 “根据霍金的计算，挥之不去的辐射——消失的黑洞的唯一痕迹——不包含有关黑洞如何形成以及它吃什么的有用信息。”
因此，根据霍金的说法，当黑洞消失时，信息将永远丢失，这是一个问题，因为量子力学表明信息永远不会丢失。 因此出现了悖论。
伊森·西格尔/轰动一时
1973年，美国理论物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）创造了相位，“黑洞没有头发”，这引发了一场关于黑洞是“光秃秃的”、毫无特征的，还是有“头发”的激烈争论。
“有头发与没有头发”的争论是这样的：如果黑洞是光秃秃的，这意味着它们之间不会有明显的区别，无论它们吸收了什么信息——它们都具有相同的质量、电荷和角动量，没有其他显着特征。
另一方面，如果黑洞有头发——或者正如迈克尔·伯恩 (Michael Byrne) 在 Motherboard 上描述的那样，“时空的微小变形”——那么我们就可以获得有关单个黑洞消耗了什么的某种信息。
霍金多年来一直在“头发”方面争论，现在他说它可以解决黑洞信息悖论。
霍金在一次会议上表示：“我建议信息不像人们想象的那样存储在黑洞内部，而是存储在黑洞的边界，即事件视界上。”时间回到2015年8月。“本次讲座要传达的信息是，黑洞并不像描绘的那么黑。它们并不是曾经想象中的永恒监狱。物质可以从黑洞的外部逃出来，也可能从另一个宇宙中逃出来。” ”。
在已发表的论文中在线 arXiv.org霍金和他的同事，剑桥大学物理学家马尔科姆·J·佩里和哈佛大学物理学家安德鲁·斯特罗明格认为，他们已经采取了一些具体的、可证明的步骤来解释信息如何在被吸入黑洞后逃离黑洞。
“我们证明，当带电粒子进入时，它会向黑洞添加一个软光子。因此，它会向黑洞添加‘头发’，”斯特罗明格告诉塞斯·弗莱彻科学美国人。
这个想法是，当带电粒子被吸入黑洞时，它们的信息会在事件视界上留下一种二维全息印记。 这意味着，虽然一个物体的所有物理成分都会因黑洞的遭遇而完全消失，但它的蓝图仍然存在。
所以作为光粒子（光子）被黑洞喷射- 一种称为霍金辐射- 他们可以从事件视界拾取信息蓝图并将其带回宇宙。 “有关进入粒子的信息被返回，但以混乱且无用的形式返回，”霍金八月份说。 “这解决了信息悖论。出于所有实际目的，信息都丢失了。”
我们在八月份就听到了这一切，但现在这篇论文已经在线发表，霍金、佩里和斯特罗明格的论点可以经历以下过程：。 由于该论文尚未提交给科学期刊，同行评审过程将保持非正式状态，欢迎科学家提出批评。
我们已经开始听到他们的声音，正如 Devin Powell 在 Smithsonian.com 上解释的那样：
“尚未有人报告计算中存在错误，但人们开始担心该理论充其量是不完整的。北欧理论物理研究所的萨宾·霍森菲尔德质疑所提出的软毛可以编码多少信息。她还指出论文没有解释一旦黑洞蒸发就会随黑洞一起消失的毛发如何将它们的信息传递给剩余的辐射。”
“我根本不相信霍金、佩里和斯特罗明格提出的新想法可以解决信息丢失问题，”霍森菲尔德在她的博客上写道，逆反应。 “但这似乎是一条有趣的途径，值得进一步探索。”
正如佩里承认的那样，他、霍金和斯特罗明格并不能百分百确定这是否是黑洞信息悖论的正确答案，但他们的论文现在已经发表，供同行们挑选所有内容并帮助他们找出答案。 “我们说这是迈出的一步，”他总结道。
欲了解更多信息，请观看 Seth Fletcher 对 Strominger 的采访于科学美国人，两人在论文中详细讨论了许多细节。 有一点是肯定的，虽然论文的细节可能超出了普通人的理解范围，但他们确保如果你是一名理论物理学家，今天和未来几个月将是生活的美好时光。
