如果你覺得自己被困在黑洞裡,別擔心,你或許可以逃出這毀滅性深淵的魔爪。去(2015)年,世界著名的物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)表示,黑洞可能並不是人們所以為的『永恆的監獄』,資料或可能可以從中逃出。

網易據英國每日郵報報導,現在在一篇同行評審的文章裡,霍金進一步擴展了這一理論,並證實了這個問題的答案在於位於黑洞視界上的名為『柔軟毛髮』(『soft hair』)的零能量粒子。

這篇文章挑戰了一個傳統假設,也即任何落入黑洞的物體都將永遠丟失,這一最新理論將幫助我們更好的理解黑洞,後者是宇宙裡最神秘的天體之一。尤其值得一提的是,霍金還發現了一種『可以取回落入黑洞的資訊』的機制。

今(2016)年一月,當霍金告訴全世界他發現了黑洞『資訊悖論』的一個可能解決辦法時,他又上了各大新聞頭版頭條。他提出了一種潛在的解釋黑洞是如何同時抹去和保留資訊的。這篇文章被發表在預印本網站arXiv上,從而方便整個物理屆的科學家們檢查他的工作。這一假設現在已經被同行評審並發表在期刊《天體物理學快報》上。

『黑洞並不是人們以為的永恆監獄,』據紐約時報表示,霍金在美國哈佛大學的一堂課上這樣說道。『如果你覺得自己困於黑洞,別放棄,總會有路逃出來的。』

在20世紀70年代,霍金提出黑洞可以輻射粒子,而這個過程中所丟失的能量會導致黑洞縮小最終消失。去年,他修改了這一理論,表示黑洞事實上是『灰色的』,灰洞理論認為物質和能量會被圍困一段時間,但最終會被釋放至太空。然而,在此之前人們並不太理解這種釋放資訊的機制。最新的文章拓展了這一理論——它提供了對這一理論的解釋:這一理論表明位於黑洞視界,也即黑洞邊界的粒子主要是由光子和引力子組成,兩者分別是光和引力能量的亞原子粒子。

這些低能量,甚至零能量的量子粒子堆積在黑洞邊緣,它能夠捕獲和儲存從落入黑洞的粒子裡獲得的資訊。這意味著雖然落入黑洞的粒子可能消失,但它們的資訊將繼續存在視界邊緣的這些量子粒子上。

霍金將資訊的回歸比作燃燒掉的百科全書,雖然嚴格來說資訊並沒有完全丟失,但要解讀它卻異常困難。研究人員表示,雖然還有很多工作需要進行,但這是朝解決『資訊悖論』邁出的重要一步,資訊悖論吸引了霍金教授和其他科學家們幾十年。

在今年年初美國科普雜誌科學美國人的採訪中,研究合作作者之一、美國哈佛大學理論物理學家安德魯·斯特羅明格(Andrew Strominger)教授說道:『我們展示了當一顆粒子落入黑洞,它給黑洞增加一個柔軟的光子,所以它給黑洞添加了一根毛髮。

更一般的情況是,如果一顆粒子落入黑洞——因為所有的粒子都攜帶質量也受到引力——它也會添加一個柔軟的引力子,所以就相當有某種記錄設備。這種柔軟的光子和引力子記錄了落入黑洞的物質的資訊——這種機制所記錄的資訊遠比我們之前預想的多得多。非常重要的一點在於,這篇文章並沒有解決黑洞資訊問題,』美國加州大學聖芭芭拉分校的物理學家加里?霍洛維茨(Gary Horowitz)在一篇評論文章中這樣寫道。

『首先,必須針對引力重新進行分析,而非僅僅針對電磁場。作者目前正在努力完成這一任務,他們的最初計算表明,對純粹引力場的分析的結果可能與電磁場的非常相似。』 霍洛維茨補充說道。『更重要的是,它們引入的這種柔軟毛髮可能不足以捕捉有關落入黑洞的物質的所有資訊。』至於黑洞吞噬的所有資訊是否都可以轉移到柔軟毛髮上,還是它只是所有丟失物質的能量信號,目前還不清楚。但他承認:『沿著這項研究的道路,進一步的調查將揭示這種毛髮的類型,甚至可能最終幫助解決黑洞資訊問題。』