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现代物理学表明,在黑洞中,基本定律会被违反,信息会消失。只有这个过程才会对物理学本身的理解产生质疑,形成“信息悖论”。例如,在守恒定律中,它同样适用于物质和能量。它的本质是,没有任何事物产生或消失,而只是从一种类型转变为另一种类型,同时保持其意义。简而言之:如果它离开了某个地方,那么它肯定已经到达了另一个地方。但在黑洞的情况下,它的混沌热辐射就会消失。

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缺乏理论

任何物体都有一定的结构。通过最简单的类比,它可以像构造集一样被分解成原子,然后再重新组合在一起。对象的结构就是信息。黑洞会将落入其中的物体转化为热辐射,这是混乱的。它完全不依赖于掉落物体的性质,因此先验地它不携带任何信息。

这种情况不符合量子原理,量子原理假设被空穴吞噬的物体的纯量子态到热辐射的理想混沌的转变不能用酉算子(简单结构的正规算子)来描述。 ),这是量子力学假设所禁止的。史蒂芬·霍金得出了这个结论,从而识别了黑洞的信息悖论

值得注意的是,霍金是在半经典近似下进行计算的。他将落入黑洞的物体视为一个量子系统。他使用广义相对论的经典方程描述了该物体自身所包含的时空连续体(连同黑洞)。这里的结论很自然地表明,如果我们考虑量子引力理论中的信息悖论,那么它可能就不会出现。另一件事是目前还没有这样的理论。

精确计算

马克斯·普朗克物理研究所所长、慕尼黑路德维希·马克西米利安大学理论物理学教授Georgiy Dvali认为,即使在标准物理学中也不存在信息悖论。科学家的道路上出现任何悖论,都只能表明他们迷失了方向,需要改正错误。毕竟,有时不清楚这个或那个系统如何工作这一事实并没有什么特别的。解决办法就是更好地研究它。

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只有当我们对所研究对象的理解遇到已知方法无法规避的内部矛盾时,真正的悖论才会出现。史蒂芬·霍金发现,在量子力学中,黑洞的视界成为电磁辐射源。物理学家以一种有趣的方式计算了这种辐射的特性。

从黑洞经典参数的所有值中,他选择了一个可以让他进行精确计算的组合。在他看来,既然质量趋于无穷大,那么万有引力常数的数值就趋于零。工作也保持不变。如果你把它加倍并除以光速的平方,你就得到了黑洞的半径,它也是恒定的和宏观的。

黑体辐射

因此,由于所提出的黑洞质量无穷大,发射的光子或其他粒子对其的反冲为零。由此得出结论:黑洞像暗体一样发光。辐射的温度与其质量和引力常数(孔的半径)的乘积成反比。由于半径是有限的,因此该公式是正确的。

霍金随后想象这对于真正的黑洞来说也是可能的,尽管这根本不是从他的计算中得出的。但是,不管怎样,正在蒸发的黑洞在其整个存在过程中都像黑体一样发光。在这种情况下,输入的任何信息都会被完全删除。

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只有黑洞混沌产生的黑体辐射才能使它永远年轻。但存在初始质量有限的黑洞,霍金模型不能应用于明显老化的黑洞。他通常超出了其正确使用的界限。

引力子凝聚态

科学界有一种观点认为,由于黑洞的质量在其生命的不同阶段重合,因此不可能区分年轻的黑洞和老的黑洞。从现有观察的角度来看,将它们视为彼此的副本是正确的。黑洞根本不会“记住”它的历史。然而,这些只是猜测,它们并非来自任何地方,也没有人从数学上证明它们。

然后,如果黑洞不记得它的生命史,他们将如何获得有关它吞噬的尸体的信息?没有任何观察可以证明这一点。很明显,其中一个初始位置是不正确的。并且在半经典近似的框架内仍然不可能找到替代方案。因此,Georgy Dvali 和他的同事提出了黑洞模型,将其视为引力子凝聚体(引力场量子)形式的单一量子系统。

有关该物体的信息将被保留,因为它被黑洞吸收的过程将激发引力子凝聚物的振荡。他们将改变霍金热辐射的结构。如果可能的话,这些偏差将存储可以破译的信息。因此,没有检测到信息悖论。