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黑洞新闻悖论:宇宙中新闻是守恒的 黑洞除外

2019-08-09 00:15

黑洞除外。这是咋回事,吾们来注释一下。

新闻过载

最先,吾们必要定义一下什么是新闻,以及为什么新闻答当被保存下来。物理学基于决定论:吾们能够行使物理学原理去展望一个体系的异日转折,这是物理学的意义所在。岂论这是盒子中的一个粒子,依旧一次复杂的化学反答,抑或是整个宇宙,吾们的物理学知识让吾们能够做出清晰而郑重的展望,倚赖吾们对于当下的知识去预言异日。

同样的手段也能够带领吾们回溯以前。倘若吾们晓畅一个体系,那么能够延迟至异日的物理学定律也同样适用于以前,吾们能够向前或者向后拨动时钟,不悦目察这个体系在以前曾经如何发展,以及在异日将会如何发展。

正是这栽可反性让吾们得到了新闻能够被保存的结论。倘若吾们十足晓畅一个体系——其中所包含的每一个粒子的位置和速度,一切粒子的自旋和电荷,以及一切其他情况,那么物理学定律将能够通知吾们这些粒子在以前和异日的演变情况。这也就外明,一个体系的原首新闻是随时间动态存储的,它们只是岁时间转折,而异国被创造或者熄灭。

重逢,黑洞

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乍一望,黑洞犹如是对新闻的要挟——物质会落入黑洞,和它所携带的新闻一首被休灭失踪。但从一个外部不悦目察者的角度,比如吾们的角度望上去,其实异国任何东西落入了黑洞——它们只是越过了一个边界。所以对于新闻来说这犹如并非什么大事,它异国被熄灭,也异国被创造。

但是黑洞犹如会“挥发”,这能够会引发一些题目。

英国物理学家史蒂芬·霍金在上世纪1970年代最先发现,黑洞并非十足是黑的。它们会发“光”,尽管专门专门弱幼。这就是所谓的“霍金辐射”,但这栽辐射基本全都所以炎量的形态。它就相通于散炎,就像你身体的体温散炎相通。

这就意味着黑洞辐射的数目和温度只取决于黑洞自己的质量,自转和电荷。除此之外异国任何其他因素。也就是说,不管你去黑洞里丢什么,不管是一本书,一只猫依旧一艘宇宙飞船,它发出的霍金辐射都将是相通的。

如许一来,情况就会出题目。随着黑洞“挥发”,它会亏损能量,这意味着它亏损质量,终极消亡——黑洞会和它携带的新闻一路消亡?

也就是说,倘若新闻无法陪同霍金辐射一路从黑洞中逃离出来,而黑洞自己会逐渐消亡,那么那些新闻会发生什么?它们会消亡吗?如准许就和前线说到的宇宙新闻守恒原则相违背了。所以,一个悖论产生了。怎么办?

新的物理学

吾们现在并异国解决黑洞新闻悖论的良方,但这并没有关碍智慧的科学家们设想一些能够的湮没方案。

比如说,有人挑出,这些新闻也许并异国消亡。尽管这望上去浅易,但这个方案几乎意味偏重写通盘物理学。到现在为止黑洞是唯逐一个让吾们在新闻守恒这一点上进退两难的对象,所以,就为晓畅决黑洞的新闻题目,真的值得吾们重写整个物理学吗?但是话又说回来,在物理学史上,这也不是吾们第一次把物理学整个推翻重来了,而且黑洞也实在是一个很有说服力的对象。

也也许,霍金辐射要比吾们现在晓畅的更添复杂深切;也许黑洞中的新闻真的以某栽手段“渗入”了霍金辐射之中并逃离了黑洞;也许霍金最最先辈走的分析太甚于浅易了;也许透过对霍金辐射详细的分析,吾们能够从中找到线索,复现出产生它的书本,幼猫和宇宙飞船,从而表明霍金辐射实在携带了其内部的新闻。

这个思想很益,能够拯救整个物理学,让黑洞新闻题目不再存在,可题目是,犹如这栽情况实在存在的能够性不太高。

自然还有其他许众许众的理论,比如说落入黑洞的新闻被传输到了另外一个时空等等。但不管如何,起码在现在为止,吾们还异国实在的回答。

不过,黑黑之中也有清明,最浅易的一点:不管哪一个理论终极胜出,它几乎都将导向新颖的物理学,让人类获得更添深入的物理学洞察。不管吾们终极如何得以解决这个悖论题目,人类都将添深对于宇宙内心的晓畅。



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