研究：黑洞內部可保留訊息 「黑洞謬論」或許有解

關於黑洞的最新理論認為，進入黑洞的物質和訊息不是消失了，而是轉化成其他的形式。科學家認為，這個新理論能解決長達40年之久的「黑洞謬論」問題。

據英國《每日郵報》近日報導，一本書被燒掉之後，從理論上講，這本被燒的書可以根據原有的訊息進行復原。但是，科學家普遍認為，在黑洞中，不會發生這樣可逆的事件，因為他們不相信黑洞會保留訊息。

紐約州立大學水牛城分校（SUNY at Buffalo）的科學家史托考菲克（Dejan Stojkovic）博士和他的合作者提出與之不同的理論。他們在最近的《物理評論快報》（Physical Review Letters）中論述，透過觀察黑洞放射出的粒子的情況，如粒子間的相互作用，可以知道黑洞內的訊息。也就是說，以前的理論沒有認識到黑洞保留訊息。

黑洞不是一無所有

史托考菲克博士認為，新理論的重要意義在於，找到解決長達40年之久的「黑洞謬論」（Information Loss Paradox）爭論的途徑。

另據科學新聞網站Sci-News.com於4月3日的報導，史托考菲克博士說：「根據我們的研究，訊息進入黑洞不會丟失，不會那樣簡單的不見了。」

史托考菲克博士和博士生薩伊尼（Anshul Saini）在論文中，給出清晰明白的計算，說明黑洞內的訊息如何保存。史托考菲克博士說：「這個發現很重要，因為以前的物理學家即使認為黑洞中的訊息不會丟失，（根據舊的看法）也很難在數學方面描述黑洞內發生了什麼。」

史托考菲克博士和薩伊尼不僅觀察黑洞放射的粒子，而且考慮粒子間的微妙相互作用，因此發現在黑洞外可以復原洞內的訊息。


（黑洞吞噬星體模擬動畫 來源：NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab）

報導說，英國物理學家霍金（Stephen Hawking）在1970年代提出關於黑洞的理論，認為黑洞能夠放射粒子，能量在此過程中丟失，因此黑洞會萎縮，最後消失。霍金的結論是黑洞發射的粒子和黑洞中的情況無關，也就是說黑洞中的任何訊息都會在其所吞噬的物質蒸發時完全消失。這就是所謂的「黑洞謬論」。

黑洞實際不「黑」

後來，霍金認為自己的理論有誤。2014年，霍金說：「通常認為任何東西都不能逃離黑洞。（但是量子理論）能說明能量和訊息可以從黑洞逃離。」霍金認為，如果建立一種將其他的基本力和重力結合在一起的新理論，那麼可以解釋能量和訊息從黑洞逃離的全過程。因此，從這個意義講，黑洞不是真的「黑」得一無所有。史托考菲克博士的新理論是在早已發現的黑洞放射出粒子的基礎上提出的。他說：「粒子間的相互作用可以有多種表現，從重力吸引作用到光子等介質的交換。這些『相關作用』已經早被我們認識到，但是很多人在過去沒有在意其重要性。他們認為這些相關作用很小，不會產生顯著的變化，所以在計算時將之忽略不計。我們的計算顯示，這些相關作用雖然在一開始被放射的時候小，但是會隨著時間的推移變得足夠大，從而得到明顯的結果。」

「黑洞」是根據愛因斯坦的廣義相對論而推測存在的宇宙天體，因為質量相當大，以至於任何物質和輻射都無法逃逸，所以無法直接觀測，主要藉由間接方式得知其存在。目前認為，宇宙中遍布黑洞，幾乎每個星系的中心都有一個。