1915年，伟大的物理学家爱因斯坦提出广义相对论，带领人类更好地认识宇宙规律。

在广义相对论中，预言了一个隐藏的宇宙怪物，它是一个黑洞。

根据理论推导相对论，宇宙中有这样一个物体：它的密度如此之高，在它附近有着无与伦比的引力，即使是宇宙中最快的光速也无法逃脱。这意味着我们无法通过视觉看到它。

既然最快的光速都逃不过黑洞的引力，更不用说其他物体了。如果有任何物质敢靠近黑洞，黑洞会让它付出惨痛的代价。

但是这个理论提出了另一个问题：黑洞吞噬的物质在哪里？除了白洞理论纯属假设，没有任何证据，科学家们现在认为黑洞吞噬的物质存在于黑洞内部。换句话说，黑洞只吃不吐，就像中国古代神话中的勇者。

这个理论几十年来一直为人们所拥护。直到1974年，一个人“站起来”，用他的演讲轰动了整个世界：黑洞不仅是真的无法接近，它还会向外释放能量！

当然，这个人不会真的站起来，因为他大半辈子都是在轮椅上度过的，而他就是霍金。

根据量子效应理论，霍金有一个重大发现：黑洞根本不吐出物质，它还可以进行非常微妙的黑体辐射。根据海森堡测不准原理，黑洞周围的空间会产生由黑洞能量产生的粒子-反粒子对。在黑洞附近，引力极其巨大，其中一个粒子被黑洞吸收并迅速消失。根据量子理论，另一个粒子处于与它相反的状态。当它被黑洞吞噬并加速下降到黑洞时，另一个粒子会以相反的速度向相反的方向运动，即被喷射到宇宙中。空间。这导致黑洞的质量损失，以辐射的形式散射到外层空间。因此，这个理论被称为霍金辐射。

不过，这个霍金辐射理论虽然很合理，但也带来了另一个问题：辐射的质量，信息呢？

有人会问：没用，有什么资料可说？

其实这个问题比较复杂。

严格来说，物理学（或所有其他科学）是一门经验学科。例如，我们知道每次跳起来都会摔倒在地，但我们不能完全确定下次跳起来时你会摔倒在地上——没有人知道没有发生过什么。当然，这种经验学科对我们来说已经足够了。我们可以使用对象的当前状态来确定它在下一秒会变成什么。这里提到的状态称为信息。

同时，根据当前的信息，我们也可以推断出对象前一秒处于什么状态。

例如，您正在运行赛道，只要知道自己的速度，就可以知道下一秒要去哪里。同样的，根据速度，你也可以算出自己最后一秒的位置。虽然讨论黑洞所涉及的信息比这复杂得多，但道理是一样的。

如果单纯从霍金辐射的角度考虑落入黑洞的物体，我们会发现质量是可以辐射的。信息呢？

也就是说，如果一个人和一个鸡蛋掉进黑洞，他们会变得完全一样吗？如果我们能把物质从黑洞里拉出来，是不是就完全不知道掉进了什么东西了？有了黑洞的霍金辐射，迟早会全部蒸发掉。那么，到那个时候，曾经掉进黑洞的信息呢？

霍金坚信，当物质进入黑洞时，所谓的信息已经完全消失了。物理学家约翰·普雷斯基尔坚持认为，物质的信息不会丢失，但会在蒸发后重新出现。为此，两人打了个赌。

2004 年，情况发生了变化。

经过几年的研究，霍金发现被黑洞吞噬的信息不会完全丢失，可以释放出来。这意味着霍金承认了自己的失败，并同意信息守恒的观点。

2016 年，霍金和他的团队提出了“柔毛层”的概念，他们认为这是由光子和引力子组成的黑洞的一部分，可以存储物质的熵。换句话说，这个柔毛层是黑洞存储吞食物质信息的地方。只要找到一种方法，就可以计算出信息量。

虽然霍金承认了黑洞信息的守恒，但总体而言，黑洞信息悖论并没有完全解决。所谓的绒毛层目前只是一种理论，无法得到证实。

科学发现就是这样。它建立在人们不断探索、试错的基础上，最终获得最终的成功。在霍金和普雷斯基尔的赌注中，无论哪个理论是正确的，对科学探索都有很大帮助，也将开创一个新局面。

不过，对于大多数人来说，信息的守恒还是一件比较有趣的事情。如果Preskill真的是对的，说不定当一个人不小心掉进了黑洞，根据他的信息，我们可以救他……

文章来源：《理论导刊》 网址: http://www.lldkzzs.cn/zonghexinwen/2021/0912/495.html

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