很難想象乙個物體的物質被壓縮成無限的密度。 如果人人都想找到的X行星突然變成黑洞,那麼就沒人能找到了。 僅僅因為乙個質量為地球五倍質量的黑洞就是乙個小蘋果的大小。 當涉及到資訊時,事情變得更加複雜。
黑洞只有三個引數:質量、角動量和電荷。 因此,不可能區分兩個相同質量的黑洞。 即使其中一顆吞噬了幾顆恆星,而另一顆只是一顆岩石行星,也不可能知道這一點。 黑洞將消除所有差異,將它們轉化為純質量。
量子物理定律根本不允許這樣做。 他們說資訊可以被隱藏、組織、改變等等,但不可能抹去宇宙中所有痕跡。 因為總會有一些光子,其特性將表明哪個原子發射了它。
黑洞的工作方式不同。 進入它們的東西不會回來。 你可能會認為這不是問題,因為它們是宇宙的一部分,資訊並沒有消失,而只是現在就在其中。 在這裡,我們需要記住,黑洞會隨著時間的推移而消失。
事實上,它們不會永遠持續下去,正如史蒂芬霍金在上世紀七十年代所證明的那樣。 就在去年,實驗證實,在破壞乙個洞的過程中會產生輻射。 令人驚訝的是,這種輻射對於所有井都是相同且均勻的。 它被稱為“霍金輻射”。
這就是整個問題的開始,被稱為“霍金資訊悖論”。 由於其熱性質,輻射不攜帶資訊。 因此,通過消失,黑洞會刪除它們從宇宙中收集的所有資訊。 這與量子力學的基礎相矛盾。 幾十年來,科學家們一直試圖將觀測到的黑洞物理現象與黑洞結合起來。
關於“霍金輻射”的最新研究發表在《物理快報B》雜誌上。 它的主要作者澤維爾·卡梅特(Xavier Calmette)說,現在可以準確地解釋從衰變的黑洞中逃逸資訊的物理現象。 他提出了輻射的非熱改性。
黑洞本身非常簡單,不像孕育它的恆星。 原物理是乙個複雜的天體物理物體。 它由化學元素組成,而化學元素又由中子、質子和電子組成。 根據量子物理定律,黑洞的生命史可以倒帶。 從輻射開始,你可以重建黑洞,然後是恆星。
在 2022 年的一項研究中,Calmette 的團隊認為黑洞在其引力場中具有獨特的量子指紋。 這本新書從量子力學的角度描述了引力,霍金當時沒有考慮到這一點。 這些修正雖然很小,但對於黑洞的蒸發是必不可少的。
我們能夠證明這些效應改變了霍金輻射,使其變得非熱輻射。 換句話說,考慮到量子引力,輻射可以包含資訊,Calmette說。由於“霍金輻射”本身純粹是理論上的,因此沒有足夠靈敏的儀器來測量它。 更不用說通過這種輻射檢查資訊離開黑洞的物理現象了。
不幸的是,天體物理學家並沒有辦法測量這種效應。 然而,Calmette認為該理論在不斷發展,例如在黑洞模擬的實驗室研究中。 其中,他的團隊對“霍金輻射”和黑洞的數學建模,可以為這一現象的研究做出不可估量的貢獻。
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