被黑洞“吃掉”的信息在哪？如果黑洞死了，信息会消失吗？

大家好，小怪来了！如果要说这个世界上最强大的神秘物体，那么必然非黑洞莫属。直到现在，我们仍然不知道黑洞的真面目。黑洞——这个吞噬着太空中的巨大空洞——自从近50年前被发现以来，它一直是最令科学家着迷的研究对象之一。而关于黑洞，科学家提出了许多著名的看法，包括物理学家霍金。

众所周知，著名科学家斯蒂芬·霍金描述了一个黑洞悖论，一个物理学中最著名的悖论，困扰着物理学家，然而自从新发表的研究表明，这个悖论可能有答案了，而且可能与量子有关。今天我们就来讲讲关于这个悖论的看法！

关于黑洞，我们知道的并不多，阿尔伯特·爱因斯坦是第一个在他的广义相对论中预测它们存在的人，但官方术语黑洞是在1967年由美国天文学家约翰·惠勒创造的，它是自然界最显著的特征之一。这些密度极高的黑洞具有极强的引力，甚至光都无法逃逸，它们只在理论上存在，直到1971年，第一个物理黑洞被发现。2019年，事件视界望远镜发布了第一张位于m87星系中心的黑洞图像。我们对黑洞的认识已经取得了很大进展，但在物理学史上最伟大的两个理论之间，似乎有一个微小的无法解释的缺陷，它引发了数十年的研究和争论，那就是黑洞信息悖论。

我们知道黑洞的引力非常强烈，以至于没有任何东西能逃逸。黑洞的力量简单而粗暴，尽管有复杂的东西落入其中，但它们似乎永远锁住了所有的信息，但物理学家斯蒂芬·霍金出生后，这格力理论开始逐渐被推翻。在研究黑洞时，霍金和他的同事们发现黑洞不一定是黑色的，但事实上它们释放了辐射，最终它们完全蒸发了，这就是霍金辐射。黑洞的辐射会带走能量，因此黑洞会失去质量，最终缩小。黑洞会蒸发，但是霍金辐射本身并没有携带任何信息，因为根据定义，它无法携带任何信息，所以当黑洞蒸发并从宇宙中消失时，我们面临一个紧迫的问题，所有被锁定的信息都去了哪里？这就是黑洞信息悖论，多年来每一位物理学家都梦想着解决这样一个难题：落入辐射物体（如恒星）的信息，会以从其表面射出的杂乱的颜色光谱来表示，或者至少在它死后会被留下。

但是，如果霍金的辐射理论是正确的，那么黑洞就不是这样了，它最终会从恒星中蒸发出来。这种存在当然违反了量子物理学的大规则，也就是物质守恒。近半个世纪以来，研究人员一直在修补各种猜测和数学计算，寻找一种可能的解决方案，来解释信息如何在宇宙中保持不变。多年来，为了解决这一巨大的悖论，人们做出了几次大胆的尝试，违反了它的任何定律，或者不得不改变现有的规则或理论，但迄今为止，几乎没有人接近于潜在的答案。

但是一些物理学家的新研究表明，我们宇宙中神秘的黑洞实际上可能是毛茸茸的。在发表在《物理评论快报》杂志上的第一篇论文中，研究人员证明黑洞比我们最初想象的要复杂得多，并且有引力场，这些引力场掌握着黑洞形成的关键信息。物质坍缩成黑洞后，会在引力场中留下一个标记，根据霍金的黑洞悖论，这个印记被称为量子头发。黑洞蒸发了，并随之破坏了任何有关它们的信息，这些信息与基本量子力学相悖。这表明，物理学中的任何过程都可以在数学上逆转，这与约翰·惠勒在20世纪60年代关于黑洞的说法相反，当时他认为黑洞没有头发，也就是所谓的无毛定理。

这一新发现的量子头发实际上提供了一种在黑洞坍塌时保存信息的方法，而新的研究事实上发现了这一点根据爱因斯坦的理论。简言之，新的研究提出，黑洞实际上只是一个巨大的模糊球，这实际上会给黑洞一条路径，让它们的量子信息留在宇宙中。当然，本质上，研究表明，黑洞实际上具有外部特征或毛发。根据这个定理，我们可以知道，在黑洞内部，物体的角动量是多少，理论上说，它们至少保存了一些物体的信息。因此，理论上有可能让观察者研究黑洞上的毛发，也就是信息。

在这项研究中，科学界普遍认为，解决这一悖论需要物理学的巨大范式转变，迫使量子力学或广义相对论这两者中的任何一个表述重新改写，这意味着我们对宇宙及其运行的了解和理解将变得毫无意义。这些构成了许多理论和定律的基本基础，当然，并不是每个人都很确信，只是半个世纪以来物理学界最具争议和研究的悖论。这是一个假定，即对研究进行彻底的分析，看看研究人员是否已经破解了数十年来对黑洞信息悖论的编码。这项研究使用了太多的假设量子引力。

这一切的谜团在于，理解这种复杂性的起源，也就是了解黑洞是由什么组成的，以及是什么给了你巨大的熵，当然，或许当你把量子力学和引力这两个从未调和过的普遍理论以某种方式结合在一起，就能一劳永逸地解决这个悖论，你认为呢？