黑洞(Black hole)是近几十年天文学界和物理学界最引人关注的研究领域之一,科幻小说、影视作品中也经常能见到它的“踪迹”。根据广义相对论的预言,在宇宙空间中存在一种质量相当大的天体,它由恒星在核聚变反应的燃料耗尽后,发生重力塌缩而形成。它产生的强大重力场使得任何物质和辐射都无法逃逸,哪怕是传播速度最快的光(电磁波)也会被吸收,所以科学家们把它叫做“黑洞”。如果我们不小心进入了黑洞怎么办?黑洞里面究竟是什么?这些看似杞人忧天的问题最近有了“答案”——英国著名物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出的最新理论认为,进入黑洞可能将通向另一个宇宙。
如果你发现自己掉进了一个黑洞,先别放弃,还是有办法逃出去的。但这里有一个前提,那就是这个黑洞必须足够大。而如果这个黑洞在旋转,那么它就可能拥有通往另一个宇宙的通道。但你不能再次回到我们的这个宇宙中。因此,尽管我渴望太空飞行,但我并不想去黑洞里看看。
霍金日前在瑞典皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)向一些科学家及媒体人士介绍了他关于黑洞的最新理论。霍金的这项工作主要与黑洞的“信息悖论”(Information paradox)有关,该悖论的核心观点为,由于黑洞最终会消失,那么最初形成这个黑洞的大质量恒星所包含的信息也会随之消失,但是量子物理学理论却要求信息守恒,这就产生了矛盾。长期困扰着物理学家的这一悖论如果得不到合理解释,宇宙中的一些基本物理学原理将会崩溃,霍金也指出,人类对于时间的概念也将面临考验。
黑洞理论认为,其周围有一个无法侦测的事件视界(Event horizon),即无法返回的临界点,一旦越过这一边界,任何物质都将被黑洞捕获。霍金在本次演讲中解释他的最新理论时指出,信息并非如此前所设想的那样是储存在黑洞的内部,而是在黑洞的边界,即事件视界上。根据这一最新理论,进入黑洞的粒子会在事件视界上留下信息,而当这些粒子通过“霍金辐射”的方式从黑洞中出来时,就会将边界处的信息携带出来,从而保存了信息的完整性。霍金认为,信息出来以后可能会进入到另一个宇宙。他在讲座的最后总结道,“黑洞并不像人们描绘的那么黑,它们并不是人们以前认为的那种永恒的黑牢”。