挑戰愛因斯坦 霍金:掉到黑洞逃得出來

過去,不少人認為一旦掉進黑洞就出不來,不過,聞名全球的物理學家霍金要大家別放棄,就算掉進黑洞還是逃得出來。

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挑戰愛因斯坦相對論

全球知名的物理學家史蒂芬霍金(Stephen Hawking)針對長年困擾學界的黑洞資訊悖論(Black hole information paradox)提出新解,他指出黑洞有出口,就算掉進去也出得來。

周一(24)晚間,霍金博士參加了瑞典皇家理工學院在首都斯德哥爾摩舉辦的會議。在會議上,霍金博士發表了他對是不是任何東西都會被黑洞吞噬的看法。

他說黑洞無法吞噬和消滅物理訊息,這和愛因斯坦(Albert Einstein)相對論中提出的觀點恰恰相反。

困擾學界四十多年

愛因斯坦的相對論假設粒子訊息通過黑洞後就會被消滅。但是,和相對論一樣重要的量子力學理論卻指出,訊息在黑洞裡不會消失,因為來自宇宙的訊息永遠不可能消失,而這兩大重要理論產生的矛盾被稱為「黑洞資訊悖論」。

會議發出的聲明稿中提到:「從 1970年代以來,想要結合相對論和量子力學理論的努力導致數學上的混亂,從此被稱為『黑洞資訊悖論』。」

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掉到黑洞別放棄

有巨大引力的黑洞連光都逃不了,不過,霍金表示掉到黑洞也不要驚慌:「如果你掉到黑洞裡,不要放棄,有辦法出得來。」

「這場演講要傳達的訊息就是,黑洞並沒有那麼黑,黑洞不像過去被認為是個永恆的監牢。東西可以從黑洞裡逃出來,有可能還可以跑到另一個宇宙。」

通往另個宇宙 沒有回頭路

霍金提到黑洞有出口,不過這個出口可能會通往另一個宇宙。霍金說:「黑洞必須很大,而且如果它在旋轉就有可能通往另一個宇宙。但是,你會無法回到我們的宇宙。」

「所以儘管我對太空旅行很有興趣,但我可不會試。」

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訊息不在黑洞內

此外,霍金和他的同事,來自哈佛大學的史特隆博格(Andrew Stromberg)教授也共同提出,訊息在黑洞內是以全像圖像(Hologram,註1)的方式被儲存的。

「訊息不像大家想的那樣儲存在黑洞內部,而是被存在黑洞的邊界,也就是所謂的事件視界(event horizon,註2)。」

註1:根據《維基百科》,全像攝影(Holography)透過分光器將雷射光源分成兩束:訊號光束或稱物光(signal beam/object beam),以及參考光束(reference beam),之後利用反射、折射、散光,讓被物體反射的訊號光束與參考光束在感光板(photographic plate)上碰撞、產生干涉圖樣。

這些圖樣會被感光板上的感光化學物質記錄下來,之後再以初始使用的參考光束照射感光板,即可重現三維光場(three-dimensional light field)、讓觀眾看到三維影像(Hologram)。

註2:根據《維基百科》,事件視界(event horizon)是一種時空的曲隔界線。視界中的任何事件皆無法對視界外的觀察者產生影響,黑洞的周圍便是事件視界。在非常巨大的重力影響下,黑洞附近的逃逸速度大於光速,使得任何光線皆不可能從事件視界內部逃脫。

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愛因斯坦錯了嗎?

英國南安普敦大學理論物理學家泰勒(Marika Taylor)在接受BBC訪問時,再次提到愛因斯坦的理論,她說:「愛因斯坦的理論指出,訊息會卡在黑洞裡,掉在事件視界的背後。」

「全像攝影似乎指出愛因斯坦對黑洞的想像錯了,尤其是現在還不清楚黑洞究竟有沒有『裡面』。被卡在黑洞裡面的東西有可能是卡在事件視界,然後以全像圖像的樣子在那邊徘徊。」

不過泰勒補充,到目前為止,各界都還沒有定論。

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