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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
中包含的信息量的度量。zrp拜客生活常识网

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在霍金最初的计算中,没有信息逃脱,纠缠熵总是增加,直到黑洞最终消失。但是佩奇发现,如果黑洞确实释放了信息,纠缠熵最初会增长; 然后,在黑洞寿命的中途,它会下降,最终达到零,当黑洞蒸发时 (意味着黑洞内的所有信息最终都消失了)。zrp拜客生活常识网

如果佩奇的计算是正确的,这表明如果黑洞确实允许信息逃脱,那么在他们生命的中途必须发生一些特殊的事情。虽然佩奇的工作没有解决信息悖论,但它确实给了物理学家一些有趣的工作。如果他们可以给黑洞一个中年危机,那么这个解决方案可能只是解决悖论。zrp拜客生活常识网

穿过虫洞zrp拜客生活常识网


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天鹅座黑洞X-1正在从一颗巨大的蓝色伴星中提取物质。一旦这些 “东西” 到达事件视界,就无法逃脱,对吗?zrp拜客生活常识网

最近,几个理论家团队一直在应用借鉴自弦理论的数学技术 -- 一种将爱因斯坦相对论与量子力学统一的方法 -- 来研究这个问题。他们正在研究事件视界附近的时空可能比科学家最初认为的更复杂。有多复杂?尽可能复杂,允许在微观尺度上进行任何形式的弯曲和弯曲。zrp拜客生活常识网

他们的工作带来了两个令人惊讶的特点。一个是在事件视界正下方出现了 “量子极端表面”。内部表面调节离开黑洞的信息量。最初,它没有多大作用。但是当黑洞在它生命的一半时,它开始控制纠缠,减少释放的信息量),因此纠缠熵遵循佩奇的预测。zrp拜客生活常识网

其次,计算揭示了虫洞的存在 -- 其中很多。这些虫洞似乎将量子极端表面连接到黑洞的外部,允许信息绕过事件视界并作为霍金辐射释放。zrp拜客生活常识网

但是以前的工作只应用于高度简化的 “玩具” 模型 (例如一维版本的黑洞)。通过Goto的工作,同样的结果现在已经被应用到更现实的场景中 -- 这是一个重大进步,使这项工作更接近于解释现实。zrp拜客生活常识网

尽管如此,还是有很多问题。首先,尚不清楚数学中出现的虫洞是否与我们认为是时间和空间捷径的虫洞相同。zrp拜客生活常识网

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他们深陷在数学中,很难确定他们的物理意义。一方面,这可能意味着字面上的虫洞穿过蒸发的黑洞。或者这可能只是一个迹象,表明黑洞附近的时空是非局部的,这是纠缠的标志 -- 两个纠缠的粒子不需要为了相互影响而进行因果接触。zrp拜客生活常识网

另一个主要问题是,尽管物理学家已经确定了缓解悖论的可能机制,但他们不知道它实际上是如何工作的。没有已知的过程可以实际执行获取黑洞内信息并在霍金辐射中对其进行编码的工作。换句话说,物理学家已经建立了一条解决信息悖论的可能之路,但是他们还没有找到任何方法来制造沿着那条路行驶的卡车。zrp拜客生活常识网

Goto说: “我们仍然不知道辐射如何带走信息的基本机制。”“我们需要一个量子引力理论。”zrp拜客生活常识网

@所见所得,都很科学zrp拜客生活常识网

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