公眾心目中最熟悉的物理學家斯蒂芬·霍金，不久前在瑞典皇家理工學院的一場學術會議上帶來了有關黑洞的“最新”理論--黑洞並不是不可逃脫的“永恒監獄”，如果你身處一個黑洞當中，別放棄，還是有辦法出來的。 

    這幾乎顛覆了大多數人對黑洞的認識。傳統理論認為，黑洞由品質巨大的恒星在燃料耗盡時引發的引力坍縮形成，品質極其密集，引力異常強大，包括光在內的任何物質都無法從中逃脫。 

    “新理論”早有原作者 

    我們關於黑洞的大部分知識都來自霍金，這位明星科學家只要説點啥，都會成為媒體關注的焦點。這次也不例外，霍金“一開口”，黑洞就從吞噬一切的怪獸變成了溫情的存在。 

    不過，不少物理學家卻表示這個“新理論”看起來相當“眼熟”，上海師大天體物理研究中心主任李新洲教授就表示，早在20多年前，荷蘭物理學家赫拉德·特霍夫特就提出物質掉入黑洞後資訊並不會丟失，而會在視界邊界上形成全息圖像。 

    假如你看過《星際穿越》，那麼你就知道視界指的是不可返回點的邊界，一旦跨過這條邊界，你就會永遠墜入黑洞無窮無盡的黑暗之中。 

    霍金此次提出的説法與此相當類似，他説：“我認為，資訊並不像我們以前設想的那樣存儲在黑洞裏面，而是在它的邊界，即事件視界上。” 

    “如果你對黑洞研究史有所了解，你應該知道這是霍金願賭服輸。”李新洲説。關於黑洞有四次著名的“賭局”，霍金參與了其中三次，皆敗。距今最近的一次發生在1997年，霍金與美國物理學家基普·索恩（《星際穿越》的科學顧問）和約翰·普雷斯基爾打賭，物質掉入黑洞後資訊是否會丟失，霍金當時認為跌入黑洞物質所攜帶的資訊會從宇宙消失掉，另外兩位大師則認為資訊不可能丟失。 

    早在2004年，霍金就已經認輸，他在柏林舉行的第十七屆國際廣義相對論和萬有引力大會上表示，資訊進入黑洞並不會被破壞掉，只不過它已經被撕裂，不再被我們所輕易辨識。10多年後，他的演講再次向薩斯坎德“致敬”，李新洲表示，並沒有什麼新內容。 

    燒成灰的概念極其荒唐 

    為了解釋資訊在黑洞中發生了什麼，霍金用了“灰燼”的概念。他表示逃離黑洞的資訊會以一種混亂無用的形式回到宇宙，失去了原先的價值。就像一本被燒掉的百科全書，即便留下了所有的灰燼，你也很難從中查到美國明尼蘇達州的首府是哪個城市。 

    不過李新洲並不認同這一概念，反而認為這樣的科普是誤人子弟，會使人更糊塗。 

    黑洞資訊丟失問題只是廣義相對論與量子理論相衝突的一個典型例子，在黑洞這一極端條件下研究資訊是物理學家常用的手段。李新洲告訴記者，資訊不同於能量、動量，各個領域的科學家對此有不同解釋，物理學家要從最基礎的尺度上解釋這個問題。 

    儘管沒有統一認識，但大多數物理學家對資訊基於這樣一種認識：任何東西的基礎只有是和否兩種狀態，比如無數個最小單位的是與否組成了《亮劍》中的李雲龍的資訊，目前組成物質的最小單位是夸克，但關於小的探索永無止境。 

    “資訊是狀態的數目。”李新洲説，即使把李雲龍燒成灰，這些最小單位的是與否仍然存在。 

    在保存資訊完整性上，全息原理提供了一種出路。該原理認為，世界上每一比特的資訊都存儲在這個宇宙的邊界上，邊界就像全息圖一樣記載了全空間的所有資訊，包括所有的物質組成，所有的相互作用。最重要的是，物質落入黑洞的過程完全可以用邊界上的量子理論來描述，所有過程都是既不違反量子力學、也不違反引力理論。 

    “霍金原先認為量子力學不適用於黑洞，不過全息原理捍衛了量子力學的基礎，也讓霍金先生改變了看法。”李新洲説。

    來源：文匯報