【美国趣味科学网站1月14日报道】题:斯蒂芬·霍金:黑洞有“毛发”
斯蒂芬·霍金等物理学家提出了一个新假说,即黑洞可能有一头由零能量的幽灵般的粒子组成的浓密“毛发”。
这篇新论文1月5日刊登在美国阿奇夫论文预印本网站上。该论文提出,至少黑洞吞噬的部分信息储存在这些带电的“毛发”中。
尽管如此,这一新提出的假说并未证明,所有进入黑洞的信息都会被保存下来。
该研究报告的作者、哈佛大学物理学家安德鲁·施特勒明格说:“我们所描述的这种‘毛发’似乎不大可能浓密到足以将所有信息储存下来。”
根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是密度极大的天体,其对时空的扭曲程度之大,以至于任何光或物质都无法逃脱它的束缚。
上世纪60年代,美国物理学家约翰·惠勒和同事曾提出黑洞“无毛发”一说,这个比喻的意思是黑洞不存在任何复杂的特征。
到了上世纪70年代,斯蒂芬·霍金提出了如今被称作“霍金辐射”的理念。这一理念认为,一切黑洞都会以幽灵般的粒子的形式“泄漏”质量,这些粒子随着时间的推移会逃离黑洞。霍金辐射最终会导致黑洞完全消失,留下一个独特的真空。施特勒明格表示,根据最初的理论,这些黑洞留下的真空将是完全相同的,因此无法储存之前作为其组成部分的物体信息。
由于黑洞发出的霍金辐射完全是随机的,这意味着,随着时间的推移,黑洞会丢失信息。因此,人们无法对曾作为黑洞组成部分的天体有较多了解。但这一理念造成了一种悖论,因为在最微观层面上,物理定律是完全可逆的,即之前存在的信息从理论上说应是可复原的。近年来,霍金摒弃了这种信息丢失论,承认黑洞确实会储存信息。
在用方程式计算完毕后,施特勒明格———与霍金和马尔科姆·佩里一起(二人均是英国剑桥大学的物理学家)———发现,在加入软光子后,这种黑洞真空在能量不变的情况下,角动量会发生变化。这意味着,黑洞消失后所处的真空状态类似于天上的雪花,个体的特点取决于它的起源和历史。
施特勒明格说:“它绝非简单、普通的物体,而像一个硕大的硬盘,本质上可以储存无限量以这些零能量的光子和引力子形式存在的信息。”