“霍金最后一篇论文被完成，为处理悬疑半世纪的悖论”

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作者:澎湃情报记者虞汉手

《黑洞与软毛》将成为最后一篇署名已故英国物理学家斯蒂芬·霍金的论文。 剑桥大学物理学家马尔科姆·佩里( malcolm perry )和哈佛大学教授安德鲁·斯特朗格( andrew strominger )近日完成了与霍金的联合研究。 根据印本网站arxiv的报道，论文的最终编辑时间是10月9日，距离霍金去世已经过去了一年半。

黑洞的“软毛”是指黑洞视界边缘的零能量光子。 可能保存了黑洞的熵。 霍金等人研究黑洞的“软毛”，为了处理半个世纪的悖论，物质落入黑洞后，新闻去了哪里？

佩里告诉英国《卫报》，霍金与黑洞的新闻悖论纠缠了至少40年。 霍金去世前几天，佩里在哈佛和斯特朗一起工作。 那时霍金不知道已经没油了，打电话去告知最新进展。 回头想想，那可能是霍金生前最后的学术交流。

“斯蒂芬的交流很困难，我在放声说明最新的进展。 他只是给了我很大的笑容。 我告诉他我们取得了一定的成果。 他知道最终结果，”佩里想起来了。

根据爱因斯坦引力场方程的计算，大量物质集中在空之间时，奇点周围形成了时空扭曲的“视界”，进入这个界面后光子也无法逃逸，因此被称为“黑洞”。

20世纪60年代，物理学家约翰·惠勒( john wheeler )基于爱因斯坦的模型，提出黑洞“没有毛”。 具体地说，黑洞只有质量、电荷、自旋三个性质。 除此之外，所有的黑洞都一模一样，特质被夺走了。

1975年，霍金提出了人生中最重要的理论——黑洞蒸发理论，也就是通常所说的“霍金辐射”。 量子理论也计算出来，霍金发现黑洞并不完全“黑”:它向视界外辐射光子和具有少量质量的粒子，黑洞的质量逐渐变小，蒸发速度越来越快，最终消失。

但是，量子力学的基本规则之一是新闻不会消失。 如果一个物体被黑洞吞噬，黑洞本身最后消失了，那么物体中包含的新闻哪里去了？

正如霍金和加州理工大学教授普雷斯吉尔( john preskill )打赌的那样，这就像把百科全书扔进火里烧掉一样。 处理黑洞的新闻悖论就等于找到烟和灰来恢复百科全书的复制品。

“黑洞和软毛”提出了黑洞的“软毛”就是这些烟和灰，至少还有一部分消息。 事实上，霍金、佩里、斯通格尔从年开始就怀疑黑洞“无毛”的基本性质是错误的，并发表了第一篇关于黑洞“软毛”的论文。 这些“软毛”是黑洞视界中的零能量光子。

霍金辐射表现为黑洞熵公式。 霍金生前指定这个公式为墓志铭，现在和他一起睡在西敏寺。 熵是表示随着温度的升高而增加的混乱度的物理量。 物体被黑洞吞噬后，黑洞的温度发生变化，黑洞的熵值发生变化。

霍金和佩里在论文中指出，零能量光子记录了黑洞熵，展示了计算的方法。

但是，我不知道黑洞熵是否包括进入黑洞的物体的所有消息。 因此，这只是长征的第一步。 佩里说:“我认为这是个好的开始，但还有很多研究。 ”“软毛”即使记录了99%的新闻，如果不到100%，也不足以处理黑洞新闻的悖论。

除此之外，佩里等人还需要说明这些遗留的新闻在黑洞蒸发时是如何逃走的。

霍金的学生、英国南安普顿大学教授marika taylor评价说，黑洞熵背后的微观量子态尚不为人知。 “论文为此做了很多假设，今后他们必须说明这些假设成立。 ”

美国普林斯顿高等研究院的juan maldacena也指出，霍金指出黑洞有温度。 通常，物体的温度与微观成分的运动有关，例如已知气体分子运动越快，气温越高。 “不知道黑洞中的这些微观成分是什么，也不知道它们是如何存在于黑洞的视野中的。”

佩里写道黑洞的新闻悖论最终会导致引力理论和量子力学的统一问题。 “我们给这个难题带来了一线曙光。 很遗憾，斯蒂芬再也不能和我们分享兴奋的心情了。 ”。

来源：安莎通讯社