黑洞应当还拥有温度-霍金

陈笑

这位已故英国宇宙学家终其一生都在研究物体落入黑洞之后、其携带的信息会有怎样的遭遇。

霍金的最后一篇研究论文《黑洞熵与软毛发》（Black Hole Entropy and Soft Hair）近日由曾与之共事的物理学家们发表。

这项研究试图解决理论物理学家所说的“信息悖论”问题。研究完成后不久，霍金便于今年三月过世。这篇论文由霍金在剑桥大学与哈佛大学的同事们编写而成，并于近日在网上发表。

剑桥大学理论物理学教授、该研究的共同作者马尔科姆·佩里（Malcolm Perry）表示，四十多年来，信息悖论问题“一直是霍金生命的重心”。

这个谜题最早可以追溯到爱因斯坦身上。1915年，爱因斯坦发表了著名的广义相对论，系统性地描述了引力是如何通过物质的时空弯曲效应产生的，以及行星围绕恒星旋转的原因。但爱因斯坦的理论还对黑洞提出了重要预言，尤其强调黑洞可以被三个特征完整定义：即质量、电荷和自转。

但霍金在近60年后指出， 黑洞应当还拥有温度这一特征，并且由于物体热量会不断散失到太空中，黑洞的终极命运将是彻底蒸发、消失于无形。

“但问题在于，你把某样东西扔进黑洞之后，它看起来就像消失了一样。”佩里指出，“假如黑洞自身最终也会消失，物体中的信息又如何才能寻回呢？”

而霍金和同事们在此次新发表的论文中指出，也许至少有一部分信息能够设法保留下来，并阐述了保留这些信息的方式。论文中指出，黑洞的熵也许可以被黑洞事件边界之外的光子记录下来。他们将这些光子叫做“软毛发”。接下来，佩里和同事们必须着重探索与熵有关的信息是如何储存在这些“软毛发”之中的，还要弄清当黑洞蒸发之后、这些信息如何才能从黑洞中脱身而出。

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