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虫洞蜘蛛网可以解决斯蒂芬·霍金首次提出的基本悖论

常驻编辑 科普中国 2022-08-16 霍金   悖论   斯蒂芬   量子力学   物理学家   蜘蛛网   量子   黑洞   视界   事件   工作   信息

黑洞信息悖论似乎很棘手。zrp拜客生活常识网

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如果信息不能被破坏,当一个吞噬了一个充满信息的大肚子的黑洞消失时会发生什么?zrp拜客生活常识网

物理学家斯蒂芬·霍金首次提出的一个看似棘手的黑洞悖论最终可以通过时空虫洞来解决。zrp拜客生活常识网

黑洞信息悖论” 指的是信息不能在宇宙中被破坏的事实,然而当黑洞最终蒸发时,任何被这个宇宙真空吸尘器吞噬的信息都应该早就消失了。新的研究提出悖论可以通过大自然的终极欺骗代码来解决: 虫洞,或者穿越时空的通道。zrp拜客生活常识网

虫洞连接黑洞内部和外部辐射,就像一座桥,” 日本RIKEN跨学科理论和数学科学项目的理论物理学家Kanato Goto在声明中说 。zrp拜客生活常识网

Goto的理论下,黑洞的事件视界内出现了第二个表面,没有任何东西可以逃脱。虫洞的线将表面与外部世界连接起来,将信息缠绕在黑洞内部和其边缘的辐射泄漏之间。zrp拜客生活常识网

黑洞信息悖论zrp拜客生活常识网

在20世纪70年代,霍金发现黑洞并不完全是黑色的,但起初,他没有意识到自己造成的巨大问题。在他发现之前,物理学家认为黑洞非常简单。当然,各种复杂的东西都掉进去了,但是黑洞把所有的信息都锁起来了,再也看不到了。zrp拜客生活常识网

但是霍金发现黑洞释放辐射,并且最终可以完全蒸发,在一个现在被称为霍金辐射的过程中,但是辐射本身并没有携带任何信息。事实上,它不能; 根据定义,黑洞的事件视界阻止信息离开。所以,当一个黑洞最终蒸发并从宇宙中消失时,它所有被锁定的信息都去了哪里?zrp拜客生活常识网

这就是黑洞信息悖论。一种可能性是信息可以被破坏,这似乎违反了我们所知道的关于物理的一切。(例如,如果信息可能丢失,那么你就不能从现在的事件中重建过去,或者预测未来的事件。)相反,大多数物理学家试图通过找到某种方法来解决悖论 -- 任何方法 -- 让黑洞内的信息通过霍金辐射泄漏出去。这样,当黑洞消失时,信息仍然存在于宇宙中。zrp拜客生活常识网

不管怎样,描述这个过程需要新的物理学。zrp拜客生活常识网

“这表明广义相对论和量子力学目前的立场是不一致的,” Goto说。“我们必须为量子引力找到一个统一的框架。”zrp拜客生活常识网

两个熵的故事zrp拜客生活常识网

1992年,霍金的前研究生物理学家唐·佩奇以另一种方式看待信息悖论问题。他从观察量子纠缠开始,那是遥远的粒子将它们的命运联系在一起的时候。这种纠缠充当霍金辐射和黑洞本身之间的量子力学联系。佩奇通过计算 “纠缠熵” 来测量纠缠的量,“纠缠熵” 是对纠缠的霍金辐射

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