在這里沒(méi)有萬(wàn)有引力,只以量子法則為最高準(zhǔn)則,這里的信息也永遠(yuǎn)不會(huì)丟失。如果這里的信息能被保存,那也已訂購(gòu)能被保存于三維世界中。但出于某種原因,信息卻在從黑洞中逸失。
■那堵讓人顛三倒四的“火墻”
幾年后,馬洛夫證明了任何量子-引力模型都要遵守相同法則,不管它是不是從弦理論構(gòu)建的?!斑@一結(jié)合了馬爾達(dá)西那和馬洛夫的研究,讓我有了轉(zhuǎn)變?!瘪R里蘭大學(xué)量子物理學(xué)家泰德·雅各布說(shuō),他長(zhǎng)期以來(lái)一直堅(jiān)持信息損失論。2004年,霍金公開(kāi)承認(rèn)了他的錯(cuò)誤,輸給普利什基爾一本厚厚的棒球百科全書,結(jié)束了物理學(xué)界這場(chǎng)著名的賭約。
這就是馬爾達(dá)西那發(fā)現(xiàn)的意義:讓大部分物理學(xué)家認(rèn)為悖論已經(jīng)解開(kāi),雖然還沒(méi)人能解釋霍金輻射怎樣從黑洞中走漏了信息的?!拔也聹y(cè),我們只是都在假設(shè)會(huì)有一個(gè)明確的答案?!逼战鹚够f(shuō)。
但事實(shí)并非如此。2012年初,當(dāng)普金斯基和研究小組著手去厘清這模糊的一端時(shí),他們很快碰到了另一個(gè)矛盾,這個(gè)矛盾讓他們導(dǎo)出了致命的火墻。
霍金曾指出,從黑洞中逃逸的任何粒子的量子態(tài)都是隨機(jī)的,所以粒子不可能攜帶任何有用的信息。但到了上世紀(jì)90年代中期,薩斯坎德和其他一些物理學(xué)家意識(shí)到,如果粒子各自的狀態(tài)有某種程度的“糾纏”的話,
即對(duì)其中一個(gè)進(jìn)行測(cè)量將立即影響另一個(gè)而不管它們之間相隔多遠(yuǎn),那么輻射量子態(tài)中的信息就能以一個(gè)整體的形式被編碼。
但實(shí)際情況又是怎樣的呢?對(duì)一個(gè)將被發(fā)射出去的粒子而言,與其糾纏的“另一半”將犧牲在黑洞里。如果薩斯坎德他們是對(duì)的,它還得跟所有在它之前發(fā)出的霍金輻射相糾纏。然而在量子力學(xué)中有一個(gè)嚴(yán)格的事實(shí)叫做“糾纏一對(duì)一”,即一個(gè)量子系統(tǒng)不可能同時(shí)與兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)完全糾纏。
為了躲開(kāi)這一悖論,普金斯基與論文合著者們意識(shí)到,其中之一的糾纏關(guān)系變得難以為繼,為了給霍金輻射編碼,不得不放棄。他們決定剪掉逃逸的霍金粒子與其落難“伴侶”之間的聯(lián)系,但這是有代價(jià)的?!斑@是一個(gè)狂暴的過(guò)程,就像打破分子鍵一樣要釋放出能量?!逼战鹚够f(shuō),這些能量是由于切斷大量粒子對(duì)之間關(guān)聯(lián)而產(chǎn)生的,因此十分巨大。“事件視界將變成一個(gè)大火圈,燒掉任何掉進(jìn)去的東西?!钡欠催^(guò)來(lái),又違反了等效原則以及它所認(rèn)定的自由落體所感到的情景應(yīng)該和飄在太空一樣,如果是這樣,則物體不可能以燒毀而告終。所以,他們先在arXiv網(wǎng)站發(fā)表了一篇論文,坦白地給物理學(xué)家們提出了一個(gè)兩難選擇:要么接受火墻的存在,這將打破相對(duì)論;要么接受黑洞信息會(huì)丟失,量子力學(xué)是錯(cuò)的。馬洛夫說(shuō):“對(duì)我們來(lái)說(shuō),在這兩難之選中選擇火墻只是不那么瘋狂而已?!?/p>
- 本文由 米粒在線 發(fā)表于 2013年12月1日10:44:42
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