挑戰愛因斯坦,霍金:掉到黑洞能逃得出來

作者 | 發布日期 2015 年 08 月 30 日 0:00 | 分類 天文 , 科技教育 follow us in feedly

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。



挑戰愛因斯坦相對論

BBC、CNN、《半島電台》綜合報導,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。

24 日晚間,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』。」

flickr Lwp Kommunikáció

▲ 圖為全球知名的宇宙學家霍金博士。近日,他在瑞典科學會議上提到,就算人掉進黑洞還是出得來。(Source:Flickr/Lwp Kommunikáció CC BY 2.0)

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。」

flickr Lenara Verle

▲ 全息攝影可以讓影像立體地呈現在觀者眼前。(Source:Flickr/Lenara Verle CC BY 2.0)

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息影像(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:全息影像(Hologram)是全像攝影拍出來的影像,根據《維基百科》,全像攝影是一種記錄被攝物體反射光波中全部訊息(振幅、相位)的照相技術,而物體反射或者透射的光線可以通過記錄膠片完全重建,仿佛物體就在那裡一樣。通過不同的方位和角度觀察照片,可以看到被攝物體的不同角度,因此記錄所得到的影像可以使人產生立體視覺。
註 2:根據《維基百科》,事件視界(event horizon)是一種時空的曲隔界線。視界中任何的事件皆無法對視界外的觀察者產生影響。在黑洞周圍的便是事件視界。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。
flickr DonkeyHotey

▲ 20 世紀最偉大的物理學家愛因斯坦,他創立了現代物理學兩大支柱之一的相對論。(Source:Flickr/DonkeyHotey CC BY 2.0)

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。」

「全息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,然後以全息影像的樣子在那邊徘徊。」

不過,泰勒補充到目前各界都還沒有定論。

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖來源:達志影像

發表迴響