公众心目中最熟悉的物理学家斯蒂芬·霍金，不久前在瑞典皇家理工学院的一场学术会议上带来了有关黑洞的“最新”理论--黑洞并不是不可逃脱的“永恒监狱”，如果你身处一个黑洞当中，别放弃，还是有办法出来的。 

    这几乎颠覆了大多数人对黑洞的认识。传统理论认为，黑洞由质量巨大的恒星在燃料耗尽时引发的引力坍缩形成，质量极其密集，引力异常强大，包括光在内的任何物质都无法从中逃脱。 

    “新理论”早有原作者 

    我们关于黑洞的大部分知识都来自霍金，这位明星科学家只要说点啥，都会成为媒体关注的焦点。这次也不例外，霍金“一开口”，黑洞就从吞噬一切的怪兽变成了温情的存在。 

    不过，不少物理学家却表示这个“新理论”看起来相当“眼熟”，上海师大天体物理研究中心主任李新洲教授就表示，早在20多年前，荷兰物理学家赫拉德·特霍夫特就提出物质掉入黑洞后信息并不会丢失，而会在视界边界上形成全息图像。 

    假如你看过《星际穿越》，那么你就知道视界指的是不可返回点的边界，一旦跨过这条边界，你就会永远坠入黑洞无穷无尽的黑暗之中。 

    霍金此次提出的说法与此相当类似，他说：“我认为，信息并不像我们以前设想的那样存储在黑洞里面，而是在它的边界，即事件视界上。” 

    “如果你对黑洞研究史有所了解，你应该知道这是霍金愿赌服输。”李新洲说。关于黑洞有四次著名的“赌局”，霍金参与了其中三次，皆败。距今最近的一次发生在1997年，霍金与美国物理学家基普·索恩（《星际穿越》的科学顾问）和约翰·普雷斯基尔打赌，物质掉入黑洞后信息是否会丢失，霍金当时认为跌入黑洞物质所携带的信息会从宇宙消失掉，另外两位大师则认为信息不可能丢失。 

    早在2004年，霍金就已经认输，他在柏林举行的第十七届国际广义相对论和万有引力大会上表示，信息进入黑洞并不会被破坏掉，只不过它已经被撕裂，不再被我们所轻易辨识。10多年后，他的演讲再次向萨斯坎德“致敬”，李新洲表示，并没有什么新内容。 

    烧成灰的概念极其荒唐 

    为了解释信息在黑洞中发生了什么，霍金用了“灰烬”的概念。他表示逃离黑洞的信息会以一种混乱无用的形式回到宇宙，失去了原先的价值。就像一本被烧掉的百科全书，即便留下了所有的灰烬，你也很难从中查到美国明尼苏达州的首府是哪个城市。 

    不过李新洲并不认同这一概念，反而认为这样的科普是误人子弟，会使人更糊涂。 

    黑洞信息丢失问题只是广义相对论与量子理论相冲突的一个典型例子，在黑洞这一极端条件下研究信息是物理学家常用的手段。李新洲告诉记者，信息不同于能量、动量，各个领域的科学家对此有不同解释，物理学家要从最基础的尺度上解释这个问题。 

    尽管没有统一认识，但大多数物理学家对信息基于这样一种认识：任何东西的基础只有是和否两种状态，比如无数个最小单位的是与否组成了《亮剑》中的李云龙的信息，目前组成物质的最小单位是夸克，但关于小的探索永无止境。 

    “信息是状态的数目。”李新洲说，即使把李云龙烧成灰，这些最小单位的是与否仍然存在。 

    在保存信息完整性上，全息原理提供了一种出路。该原理认为，世界上每一比特的信息都存储在这个宇宙的边界上，边界就像全息图一样记载了全空间的所有信息，包括所有的物质组成，所有的相互作用。最重要的是，物质落入黑洞的过程完全可以用边界上的量子理论来描述，所有过程都是既不违反量子力学、也不违反引力理论。 

    “霍金原先认为量子力学不适用于黑洞，不过全息原理捍卫了量子力学的基础，也让霍金先生改变了看法。”李新洲说。

    来源：文汇报