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[涨姿势] 新论文称，困扰史蒂芬·霍金的黑洞悖论可能有解决方案

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 13:29:07 浏览：14 分类：涨姿势

新论文称，困扰史蒂芬·霍金的黑洞悖论可能有解决方案

一项新理论表明，当黑洞通过霍金辐射慢慢消失时，它们的信息可能会保存在微妙的时空涟漪中。

[涨姿势] 新论文称，困扰史蒂芬·霍金的黑洞悖论可能有解决方案

没有任何东西可以逃脱黑洞的事件视界——但新的研究表明它可能会秘密泄漏信息。研究作者说，这种泄漏会出现在引力波的微妙特征中，现在我们知道如何寻找它们。

1976 年，史蒂芬·霍金发现黑洞并非全黑，震惊了天体物理学界。相反，它们会发出微量的辐射，如果有足够的时间，它们会释放出如此多的辐射，以至于它们完全消失。但这带来了一个大问题。当黑洞消耗物质时，信息会流入黑洞，并且该信息无法逃脱。但霍金辐射不携带任何信息。那么当黑洞消失后会发生什么呢？

这种“黑洞信息悖论”几十年来一直困扰着研究人员，他们开发出了许多潜在的解决方案。一种被称为非暴力非定域性。在这种情况下，黑洞的内部通过“量子非定域性”与外部相连——其中相关的粒子共享相同的量子态——爱因斯坦将这种效应称为“幽灵般的超距作用”。这种非局域性是“非暴力的”，因为没有什么能量像爆炸或合并那样引起随后的引力波——黑洞外时空的涟漪。相反，它们是由黑洞内部和外部之间的量子连接引起的。

如果这个假设成立，那么黑洞周围的时空就会产生不完全随机的微小扰动。相反，这些变化将与黑洞内部的信息相关。那么，当黑洞消失时，信息就会被保存在黑洞之外，从而解决了这个悖论。

在最近一篇尚未经过同行评审的预印本论文中，加州理工学院的研究人员研究了这个有趣的假设，以探索我们如何能够测试它。

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研究人员发现，这些非局域量子相关性不仅会在黑洞周围的时空中留下印记，而且还会在黑洞周围的时空中留下印记。它们还在黑洞合并时释放的引力波中留下了痕迹。这些特征以微小波动的形式存在于主引力波信号之上，但它们具有独特的频谱，可以将它们与常见的波明显区分开来。

研究人员继续概述了分离出这种特殊信号的程序。他们发现，当前的引力波探测器，如激光干涉仪引力波天文台和室女座干涉仪，不具备全面确定非暴力非定域性是否是黑洞信息悖论的准确解决方案的灵敏度。但目前正在设计和建造的下一代仪器也许能够做到这一点。

研究的下一步是建立更准确的模型，了解非暴力非定域性如何影响现实黑洞周围的时空。这将提供对引力波信号变化的精确预测——并且可能会解决臭名昭著的悖论。

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