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黑洞除外。这是咋回事,我们来解释一下。

时间:2019-08-06 23:28 来源:网络 作者: 菜叶

黑洞除外。这是咋回事,我们来解释一下。

 北京时刻8月6日消息,据国外媒体报道,世界真的很爱惜自己的信息:世界不喜欢发明新的信息,它也不喜欢销毁已有的信息。

事实上,用“喜欢”这个词实在是太弱了。至少就咱们现在所知——并且咱们现已非常非常努力地工作去进行验证,咱们发现世界中的信息从来不会被发明出来,也从来不会被消灭,用最简略的话来说:世界中信息是守恒的。

黑洞除外。这是咋回事,咱们来解释一下。

信息过载

黑洞除外。这是咋回事,我们来解释一下。

首先,咱们需求定义一下什么是信息,以及为什么信息应当被保存下来。物理学根据决定论:咱们能够运用物理学原理去预测一个体系的未来改变,这是物理学的意义所在。不论这是盒子中的一个粒子,仍是一次杂乱的化学反应,抑或是整个世界,咱们的物理学常识让咱们能够做出明确而可靠的预测,凭借咱们关于当下的常识去预言未来。

相同的办法也能够带领咱们回溯过往。假如咱们了解一个体系,那么能够延伸至未来的物理学规律也相同适用于曩昔,咱们能够向前或者向后拨动时钟,观察这个体系在曩昔从前怎么发展,以及在未来将会怎么发展。

正是这种可逆性让咱们得到了信息能够被保存的定论。假如咱们彻底了解一个体系——其中所包括的每一个粒子的方位和速度,一切粒子的自旋和电荷,以及一切其他状况,那么物理学规律将能够告诉咱们这些粒子在曩昔和未来的演变状况。这也就表明,一个体系的原始信息是随时刻动态存储的,它们仅仅岁时刻改变,而没有被发明或者消灭。

再会,黑洞

黑洞除外。这是咋回事,我们来解释一下。

乍一看,黑洞好像是对信息的要挟——物质会落入黑洞,和它所带着的信息一起被消灭掉。但从一个外部观察者的视点,比方咱们的视点看上去,其实没有任何东西落入了黑洞——它们仅仅越过了一个鸿沟。因而关于信息来说这好像并非什么大事,它没有被消灭,也没有被发明。

可是黑洞好像会“蒸腾”,这或许会引发一些问题。

英国物理学家史蒂芬·霍金在上世纪1970年代最早发现,黑洞并非彻底是黑的。它们会发“光”,尽管非常非常弱小。这就是所谓的“霍金辐射”,但这种辐射根本全都是以热量的方法。它就类似于散热,就像你身体的体温散热一样。

这就意味着黑洞辐射的数量和温度只取决于黑洞本身的质量,自转和电荷。除此之外没有任何其他要素。也就是说,不论你往黑洞里丢什么,不论是一本书,一只猫仍是一艘世界飞船,它宣布的霍金辐射都将是一样的。

这样一来,状况就会出问题。跟着黑洞“蒸腾”,它会损失能量,这意味着它损失质量,终究消失——黑洞会和它带着的信息一同消失?

也就是说,假如信息无法跟随霍金辐射一同从黑洞中逃离出来,而黑洞本身会逐渐消失,那么那些信息会发生什么?它们会消失吗?这样可就和前面说到的世界信息守恒准则相违反了。所以,一个悖论产生了。怎么办?

新的物理学

黑洞除外。这是咋回事,我们来解释一下。

咱们现在并没有处理黑洞信息悖论的良方,但这并不妨碍聪明的科学家们想象一些或许的潜在计划。

比方说,有人提出,这些信息或许并没有消失。尽管这看上去简略,但这个计划几乎意味着重写悉数物理学。到现在为止黑洞是唯一一个让咱们在信息守恒这一点上进退维谷的目标,因而,就为了处理黑洞的信息问题,真的值得咱们重写整个物理学吗?可是话又说回来,在物理学史上,这也不是咱们第一次把物理学整个推倒重来了,并且黑洞也确实是一个很有说服力的目标。

也或许,霍金辐射要比咱们现在了解的愈加杂乱深刻;或许黑洞中的信息真的以某种方法“渗入”了霍金辐射之中并逃离了黑洞;或许霍金最开始进行的剖析太过于简略了;或许透过对霍金辐射细致的剖析,咱们能够从中找到头绪,复现出产生它的书本,小猫和世界飞船,然后证明霍金辐射确实带着了其内部的信息。

这个想法很好,能够挽救整个物理学,让黑洞信息问题不再存在,可问题是,好像这种状况真实存在的或许性不太高。

当然还有其他许多许多的理论,比方说落入黑洞的信息被传输到了另外一个时空等等。但不论怎么,至少在现在为止,咱们还没有切当的答复。

不过,黑暗之中也有光亮,最简略的一点:不论哪一个理论终究胜出,它几乎都将导向全新的物理学,让人类获得愈加深化的物理学洞察。不论咱们终究怎么得以处理这个悖论问题,人类都将加深关于世界本质的了解。

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