1700912638
1700912639
在霍金的发现之前，所有人都认为黑洞会永久吞噬跨过它地平线的一切，并不停长大。这并没有什么问题，所有掉进黑洞的东西并未丢失。它们只是被储存在地平线之后，难以（实际上是不可能，但这不要紧）从外面回收而已。
1700912640
1700912641
但现在黑洞能够蒸发，而且剥夺了其中一切物质的信息，我们就面对一个麻烦的结果：事物开始从现实中消失了。霍金辐射与进入的物质无关，这些黑暗的巨兽成为我们宇宙的记忆流失处。等到黑洞将它们的过往蒸发完毕，它们所储存的一切不再是难以或无法回收，而是根本就不再存在于任何地方。完全消失了。科学在寻求一个全面的理论，一个能够用一个方程式解释所有一切的理论，但这种努力得到的第一个结果居然具有如此爆炸性，颠覆了整个科学。科学既然永远没有办法重获这些在黑洞中失去的过去，那么有一天能够描述和理解我们宇宙整个过去的希望应该被放弃。霍金辐射敲响的不是量子物理学或广义相对论的丧钟，而是试图通过物理学来了解我们整个宇宙从哪里来这一希望的丧钟。这个问题有个专门的名字：黑洞信息悖论。
1700912642
1700912643
今天，物理学家们对于当年霍金用来得出他著名结论的方法已经相当熟悉。四十年后，当霍金邀请我与他一起继续研究这个问题的时候，这个问题依然被层层迷雾所包裹。但现在似乎有些线索显示可能存在解决这个问题的途径，如果将我们对于量子世界的了解应用在黑洞本身，那么黑洞可以在那里，同时又不在那里……这些想法会将科学家们引向何处，将是本书下一部分，也就是最后一部分所要讨论的内容。
1700912644
1700912645
然而现在，在我们尚未明了到底是多少个十亿年之后的将来，你突然记起了机器人在看到你终于出现在黑洞外面时隐隐露出的喜悦之情。那个时候你有没有想过为什么它会对你依然认得出它这件事感到如此高兴？
1700912646
1700912647
你觉得它是真心的，不是吗？但未必如此，现在你知道原因了：机器人并不肯定你能记得任何往事。它不知道黑洞会不会将你的身体和意识中所储存的信息抹得一干二净。既然你认得出它，一见到它就想把它撕成碎片，它知道了答案……
1700912648
1700912649
它知道了你真的拥有记忆，在你身上那些信息并未丢失，虽然你完全不记得自己是如何退回到黑洞地平线之外的。
1700912650
1700912651
你记得自己变成一组基本粒子。然后就出来了。
1700912652
1700912653
在这中间，发生了量子跃迁，或者别的什么。
1700912654
1700912655
要弄明白整个过程的准确细节，本身就是一个较好的量子引力理论所需要解决的问题。因为这就是你很快就要再次探索寻访的内容，让我在这里再次强调我在本书这一部分一开始就说过的事实：你现在进入的是一个纯理论的世界。暗物质从来没有在实验室中被创建出来，暗能量也一样，还包括黑洞：它们的蒸发至今尚未被任何实验证明，不管是直接的还是间接的。不然霍金就早已获得诺贝尔奖了。
1700912656
1700912657
一个原因是，探测黑洞蒸发非常困难。
1700912658
1700912659
有多难？
1700912660
1700912661
我们来看看。
1700912662
1700912663
以太阳为例。
1700912664
1700912665
要将太阳变成黑洞，你需要将它挤压在一个直径六公里的球状空间里。这大概是伦敦大小的三分之二。宇宙中的大多数黑洞都诞生于巨大恒星的死亡，因此它们的大小可能略大于此（太阳并不算巨大的恒星）。现在，再让我们假设一个这样“太阳质量”的黑洞已经吞噬了周围的一切，现在安静地漂流在某处，远离其他一切。它的辐射温度，也就是霍金温度，应该比绝对零度高千万分之一度（绝对零度是-273.15°C）。
1700912666
1700912667
千万分之一度实在不算多。测量这个温度本身就是一种挑战，但这还不是最大的问题。大问题是它远远低于浸没了我们可见宇宙一切地方的宇宙微波背景辐射高出的2.7度。其结果就是，太阳质量的黑洞现在看上去并没有蒸发。事实上，直到今天为止，它们从来看不出蒸发，因为它们正在也一直被大爆炸时期所残留的背景余热所掩盖，甚至它们还从这余热中吸收能量。
1700912668
1700912669
因为黑洞越大，其温度越低，对于那些位于宇宙中大多数星系中心的那些更大的，具有超级质量的巨兽，这个问题变得更为困难。因为它们的霍金温度比太阳质量的黑洞更低，更不要说它们周围还围绕着掉入其中的物质所产生的巨大而极热的光环。
1700912670
1700912671
霍金想要拿到诺贝尔奖，答案可能隐藏在非常微小的世界里，因为微小的黑洞应该非常热。
1700912672
1700912673
不幸的是，还有一个问题：科学家们相当确信自己见到过巨大的黑洞，但他们从来没有见过任何微小的黑洞。先不去管它。让我们假设这种微小黑洞的确存在，它们能在实际中给我们提供任何信息吗？
1700912674
1700912675
1700912676
1700912677
要搞明白这一点，先让我介绍一个小小的插曲，关于我早先所提到过的那道普朗克墙，看看那道墙到底有什么奥秘。
1700912678
1700912679
在二十世纪早期，人类历史上最令人印象深刻的科学家之一建立了我们今天所称的量子物理学。与爱因斯坦一样，他是德国人，叫马克斯·普朗克（Max Planck）。他在一九一八年获得了诺贝尔物理学奖。
1700912680
1700912681
从他自己的发现中，普朗克了解到在宇宙中存在着一个尺度门槛，低于这个门槛，量子效应将不能被忽略。而比这个门槛大的物体，一切都显得正常。对于它们，牛顿所理解的自然规则都能够适用，它们的一切行为都与我们日常生活经验相符合。但将那个物体压缩得越来越小时，牛顿的描述开始失效。让我再说一遍，牛顿找到一种方式，能够在我们所熟悉的日常生活尺度上描述我们的世界。它符合我们的常识。对于非常巨大和高能的世界，爱因斯坦的理论占据了主导地位。而对于很小的世界，是普朗克理论的天下，那就是量子世界。自然界中有一个常数告诉我们大概在什么尺度上，量子效应开始出现。它被称为普朗克常数。
1700912682
1700912683
普朗克常数与另两个常数一起构成了自然界普遍适用的基石，一个是光速，另一个是引力常数，引力常数告诉我们物质之间如何通过引力互相吸引。
1700912684
1700912685
一天，普朗克开始摆弄这些常数，他用它们构建出三样东西。第一个是质量单位，另一个是长度单位，再有一个是时间单位。
1700912686
1700912687
质量单位是二十一微克，也就是一克的一百万分之二十一。它被称为普朗克质量。
[
上一页 ]
[ :1.700912638e+09 ]
[
下一页 ]