資料來源：大洋網

2004年8月17日

來源: 新民晚報 ●有科學家猜測黑洞內像個萬花筒 牛津大學著名物理學家史蒂芬.霍金7月21日當眾認輸，推翻他1975 年賴以成名的黑洞理論，承認黑洞并非可怕的物質“終結者”，由 崩潰的星球形成的黑洞其實不會吞噬和消滅一切物質，而會保留被 吞噬物體的些微痕跡，最后以殘破的形式“吐”出來。 與黑洞有關的四次“豪”賭霍金逢賭必輸 1997年，霍金同美國物理學家約翰﹒普雷斯基爾打賭時堅持自己的 “黑洞悖論”，黑洞會摧毀它們吞噬的一切信息，后者則認為黑洞 不可能使其內部物質的信息喪失，賭注則是一本《棒球百科全書》 。霍金于2004年7月21日當眾表示輸掉了這場科學史上著名的賭賽 ，并送給普雷斯基爾一套板球百科全書。 在歷史上關于黑洞的著名打賭已經有了四次。第一次是已故的諾貝 爾獎獲得者錢德拉和索恩關于旋轉黑洞的穩定性問題打的賭。結果 是索恩贏。于是索恩要錢德拉訂購了《聽眾》雜志。第二次是1975 年關于天蠍座X－1（X指X射線源，1代表天蠍座中最亮的星）是否 包含黑洞打賭。霍金說，他對黑洞做了很多研究，如果發現天蠍座 X－1中不存在黑洞，一切關注黑洞存在的研究都將是徒勞。在這 種情況下，索恩不得不為他訂購4年的《私家偵探》雜志。后來， 人們積累了越來越多天蠍座X－1中存在黑洞的觀測証據，這些發 現証明霍金實際上錯了。霍金也只好認輸，為索恩訂閱了1年的《 閣樓》雜志。第三次打賭是在1991年，霍金又與索恩、普雷斯基爾 賭上了，這次賭的是裸奇點是否存在。霍金認為奇點只存在于黑洞 圍繞的時空奇點。1997年2月5日，霍金承認，在特殊的情況下裸奇 點是可以形成的，然后輸給了索恩和普雷斯基爾兩件可以用來“遮 蔽裸體”的T恤衫，上面寫著“自然界憎恨裸奇點”。 第四次打賭也就是前面敘述過的霍金與普雷斯基爾關于黑洞是否會 摧毀外來信息的賭。有關黑洞的四次“豪”賭，霍金參加了三次， 每次都輸。盡管霍金每賭必輸，然而“賭性”難改。 霍金新理論認為黑洞不是吞噬一切的惡魔 1975年，霍金以數學計算的方法証明黑洞由于質量巨大，進入其邊 界的（也即所謂“活動水平線”的物體）都會被其吞噬而永遠無法 逃逸。黑洞形成后，就開始向外輻射能量，最終將因為質量喪失殆 盡而消失。然而在這種所謂的“霍金輻射”中并不包含黑洞中有關 物質的任何信息。一旦黑洞消失，所有信息也將全部喪失。換言之 ，人類永遠不可能知道黑洞里面是什么樣子。這便是所謂的“黑洞 悖論”。而該理論與量子物理學的理論背道而馳。量子物理中認為 類似黑洞這樣質量巨大物體的信息是不可能完全喪失的。當時霍金 認為，可能是黑洞強大的引力場，打破了量子物理定律。 霍金在2004年7月21日于都柏林舉行的“第17屆國際廣義相對論和 萬有引力大會”上提出了新的理論。面對世界各國著名的物理學家 ，他說，30年來，自己一直在思考不同形狀、體積各異的黑洞在無 數年后會出現何種變化。他通過計算証明，黑洞內部最初的信息量 與最終的信息量相等。他說，“黑洞里面不會發展出新宇宙。黑洞 只是看上去處在形成之中。后來，它就會向外輻射其吞噬的物質的 所有信息。不過，這些信息已經被黑洞撕碎、打破和重整了。” 霍金還向來自50個國家的約800名科學家說：“黑洞里面不會發展 出新宇宙，這和我以前的想法相反。這些信息仍存在我們宇宙里。 我很抱歉讓科幻小說迷失望，可是既然這些信息保存下來，就不可 能利用黑洞前往其他宇宙。” 霍金的“新黑洞”理論不再和現有量子理論矛盾 次原子理論擁護者堅持物質不滅定律，也就是物質會改變形式，可 是絕不會消滅，在這種情況下，物體如何能夠完全消失在黑洞里， 絲毫不留任何痕跡？而形成整個現代物理學基礎的量子理論，宣稱 所有信息都會以某種形式保存下來。而霍金以前的黑洞理論則認為 ，黑洞會吞噬物質及其相關信息。因此，老的黑洞理論和現存的量 子理論相矛盾。斯坦福大學理論學家蘇斯坎曾經說，霍金原來的理 論會導致大部分量子理論瓦解。霍金自己也曾經為兩種理論之間的 矛盾而苦惱，然而，他這次大膽提出的新理論終于結束了糾纏了他 30年的苦惱。 黑洞是太空里的某些看不見的星體，那里的引力大得驚人，包括光 在內的一切東西都難以逃逸出來。過去，宇宙學家一直認為，對于 宇宙來說，黑洞純粹是一種破壞力量，現在霍金最新理論說明，黑 洞在星系形成過程中扮演了重要建設角色。霍金現在所說的黑洞不 同于傳統的黑洞，它沒有將里面的一切隱藏起來。反之，在經過長 時間輻射后，它們最終會將里面的信息釋放出來。這個新理論將使 有關黑洞的理論研究進入新的階段，科學家們也許有一天能夠真正 揭開黑洞的秘密了。 （編輯： aigua ）