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正在使用量子粒子窥视黑洞内部
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正在使用量子粒子窥视黑洞内部

2025-03-31

黑洞就像一个无情的粉碎机,任何进入黑洞的物质都可能已经 这个宇宙中消失了。但对于微观的量子力学来讲却产生了驳论。因为我们知道,在量子力学的理论中,信息永远不会被破坏。那么进入黑洞的信息能否被找到或者重建呢?一个物理学家团队承认他们已经做到了这一点,他们用到的方法是被称为量子纠缠的一种奇妙现象。

首先讲一下黑洞时如何诞生的,当一个巨大的恒星在到达寿命的尽头之时,它的核心开始坍塌到极小,直到所有的物质都凝聚成非常非常小的点时(奇点),就会产生黑洞。爱因斯坦的理论认为,一个物质质量越大,它扭曲时空的能力就会越强。它就会拥有更强大的引力,一个体积小质量无限大的地方以至于要逃离它的事件视界,物体需要超过光速,超过光速的物体又不存在,所以基本上没有什么可以逃脱黑洞。

这是黑洞信息悖论的示意图。科学家将一个量子比特放入一个黑洞,并询问助手是否可以仅使用离开的霍金辐射来重建量子比特。

黑洞信息悖论是霍金本人提出的。黑洞是时空的一个区域,这个区域内的引力非常强大,以至于任何东西,甚至光都不能从中逃逸出来 “因此黑洞是人类无法用肉眼观察或用光学天文望远镜观测到的”。也就是说无论是分子、院子和基本粒子一旦进入黑洞也会变得无法识别,就类似航空时的一堆行李箱失去了标签,变得无法辨识。也就是说,进入黑洞的物质其信息会被破坏,但量子力学中信息却不能被破坏。这显然违背了宇宙法则,这种矛盾是众所周知的黑洞信息悖论。

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