落入黑洞的信息去哪里了？

assa2000 · 发表于 2016-12-6 08:47

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

x

落入黑洞的信息去哪里了？

有许多人知道“黑洞”都是通过《星际穿越》这部电影。电影背后的科学顾问是大名鼎鼎的基普·索恩（正是今年发现引力波的科学家之一）。他在书中说道：“请记住一个看似古怪的事实：黑洞就是由弯曲的空间和弯曲的时间构成的，除此无他。”

其实，要制造一个黑洞很简单，你只需要在一个足够小的区域内拥有足够大的质量（或能量，通过E=mc²），就可以得到一个黑洞！而在宇宙中，当大质量恒星耗尽核能、无法保持温度时，其星体必然会内爆坍缩。恒星的坍缩必然会在它周围产生一个黑洞，并且在黑洞中心创造一个奇点，而坍缩恒星将被奇点吞噬。

在黑洞中间的是奇点，周围由事件视界包围着，光线一旦进入视界就再也无法逃脱。

今天所要探讨的问题是，如果信息掉入黑洞，它的结局会是什么？当代物理学的两大支柱——量子力学和广义相对论——给出了不同的答案。

量子力学是描述微观物质行为的物理学理论。但它无法精确的预言究竟会发生什么，只会给出某个特定事情发生的概率。当你把所有可能发生的概率加起来刚好等于1，概率的考虑才是自洽和合理的。而这样的其中一种结果就是信息永远不会真正的消失、或者真正的被复制。至少在原则上，你可以从系统初始状态的信息算出系统结束时的所有信息。从图1中我们看到，当两个粒子对撞时，会产生一些新粒子，但是它们携带了初始碰撞的两个粒子的本质和性质，尽管已经被扰乱了，但信息是完备的。

图1：在量子理论中信息是不会真正消失的。图中的符号“