霍金曾與合作者在上世紀(jì)70年代提出黑洞熱力學(xué)定理。那個(gè)定理的最直接推論就是黑洞沒有熵,,物體掉進(jìn)黑洞就完全消失了,,包括信息。熵反映了黑洞中存儲(chǔ)信息量的多少,。這就意味著,,因?yàn)楹诙吹拇嬖冢ㄟ^某種方式,,我們可以實(shí)現(xiàn)宇宙中熵的減少,,這與我們所熟知的宇宙熵增加原理相違背。正是因?yàn)檫@一違背之前原理的推論,,才促使霍金發(fā)現(xiàn)了霍金輻射,,而有了更讓人困惑的黑洞信息悖論。
合作伙伴“代筆”論文解霍金幾十年之困
劍橋大學(xué)理論物理學(xué)教授,、論文共同作者馬爾科姆?佩里表示,,四十多年來,信息悖論問題始終是霍金生命的重心,。讓霍金“復(fù)活”的論文,,由其在劍橋大學(xué)與哈佛大學(xué)工作的三位合作伙伴執(zhí)筆。論文研究的,,正是困擾了霍金幾十年的問題:掉進(jìn)黑洞中的物體,,所攜帶的信息是否會(huì)丟失?這些信息能否從黑洞中“逃”出,?
此前,,霍金曾提出,除了質(zhì)量,、電荷和自轉(zhuǎn)等三特征外,,黑洞應(yīng)當(dāng)還具有溫度這一特征。
霍金認(rèn)為,,傳統(tǒng)的黑洞研究只考慮了廣義相對(duì)論,。但如果“疊加”上量子力學(xué),則會(huì)發(fā)現(xiàn),,在空間的任一地方,,都會(huì)存在粒子和反粒子對(duì),它們會(huì)在瞬間產(chǎn)生和湮滅。這些粒子對(duì)的能量越高,,壽命就越短,。
如果在黑洞的邊界,即視界上,,有一瞬間產(chǎn)生的反粒子被黑洞吸收,,那么與該反粒子成對(duì)、本該同步湮滅的粒子則可能不會(huì)湮滅,,而成為了一個(gè)持續(xù)存在的真實(shí)粒子,。從外界的角度看,就類似于黑洞發(fā)射出了一個(gè)粒子,。此即霍金輻射,。從這一角度看,黑洞并非絕對(duì)黑,,也并非一只“貔貅”,。
茍利軍解釋說,根據(jù)經(jīng)典廣義相對(duì)論,,黑洞沒有任何輻射,,也不會(huì)有光子輻射出來,它所對(duì)應(yīng)的溫度則為絕對(duì)零度,?!暗坏┛紤]到有光子輻射出來,那么黑洞就不再是一個(gè)沒有溫度的天體,?!?/p>