史蒂芬·霍金的最后一篇论文解答了黑洞的关键谜团

史蒂芬·霍金教授是一位极其多产的科学家，他为研究做出的贡献甚至在他今年 3 月 14 日去世数月之后。

新论文现已发布于论文集围绕着他职业生涯的核心话题之一——信息悖论展开。黑洞是任何东西都无法逃脱的物体，甚至光也不能。一旦某物越过黑洞的边界，即事件视界，它就会永远消失在我们的宇宙中。黑洞可以简单地通过其质量、电荷和角动量来描述。其他一切都不重要，因为它已经消失了。这就是为什么黑洞被描述为“没有毛发”——它们很简单，几乎没有什么特性。

这一描述来自广义相对论，但物理学的另一个基石——量子力学，却与黑洞有关。在量子力学中，信息必须始终保留。因此，黑洞可能是这一规则的例外，这是一个悖论。无毛定理是错误的，还是有更微妙的物理学在这里发挥作用？

找到这个悖论的答案并非易事，霍金和许多其他物理学家为此花费了数十年时间。即使是这项最新研究，虽然对该领域做出了贡献，但并不是一场革命，而只是谜题的一个额外部分。该研究提出黑洞可能有“软毛”。

关键可能在于黑洞的熵。这一热力学量是霍金许多黑洞研究的关键。该团队认为，当某物落入黑洞时，它会改变其温度，从而改变其熵。研究人员认为，事件视界边缘的光子会受到这种变化的影响，并以某种方式记录下落入黑洞的部分信息。这就是为什么它们被描述为“软毛”。

“我们不知道霍金熵是否能解释所有你能扔进黑洞的东西，所以这真的是向前迈出的一步，”论文合著者、剑桥大学马尔科姆·佩里教授告诉守护者“如果我把某样东西扔进去，那么关于它的所有信息是否都存储在黑洞视界中？这就是解决信息悖论所需要的。如果只有一半或 99%，那是不够的，你还没有解决信息悖论问题。这是前进的一步，但绝对不是全部答案。我们的难题比以前少了一点，但肯定还剩下一些令人困惑的问题。”

这一悖论是广义相对论与量子力学之间的诸多矛盾之一。人们希望开发出一种“万物理论”来取代它们。

[H T：守护者]