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1700932650 我兴奋地看着科尔曼说:“科尔曼,量子复印机是不可能存在的。”希望他能够立即理解。然而就是这次,他敏捷的大脑居然变迟钝了。因此我必须详细地解释这一点。我向科尔曼以及研讨会中的其他人所作的解释,使得黑板上写满了数学公式,占据了研讨会所有的剩余时间。下面是解释过程的一个简化的版本。
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1700932652 想象一台机器,它有一个输入端口和两个输出端口。处于任意可能量子态中的系统可以被插入到输入端口中,例如,可以将一个电子装入这个复印机中。机器接受了输入,喷出两个全同的电子。输出产物不仅彼此之间相同,而且与最初的输入也是等同的。
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1700932654 如果建造这样的一台机器,它就给我们提供了一种违背海森伯的不确定原理的手段,而后者是放之四海而皆准的原理。假定我们想知道电子的位置和速度。我们只要将它复印下来,接着测量其中一个的位置和另外一个的速度。这明显与量子力学的原理冲突,这当然是不可能的。
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1700932656 1小时之后,我成功地保卫了霍金的佯谬,解释了量子复印机不存在性原理,但没有留下时间来解释我自己的看法。正当研讨会要结束时,霍金空洞的机械声音大声地欢叫道:“那么现在你同意我的观点了!”他的眼中流露出恶作剧的一笑。
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1700932661 一个电子波函数复印成两个
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1700932663 显然,在这场战役中,我输了。由于时间不够,特别是由于霍金的机智,我被自己误伤了。在我离开阿斯彭的那晚,我停在笛弗科特湾,拿出了我的假蝇钓鱼竿。但是,在我最喜欢的水塘中,充满了漂浮在内胎上面的一群孩子的喧闹声。
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1700932668 黑洞战争 [:1700930478]
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1700932670 黑洞战争
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1700932672 第3篇反攻篇
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1700932674 黑洞战争 [:1700930479]
1700932675 第15章 圣芭芭拉之役
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1700932677 1993年一个星期五的下午,其他所有人都回家了。我、约翰·乌格勒姆和拉鲁斯·索拉修斯还坐在我斯坦福的办公室中,吹着微风,喝着拉鲁斯·索拉修斯刚做的咖啡。冰岛人做的咖啡是全世界最浓烈的。据拉鲁斯·索拉修斯所说,这与他们的深夜喝咖啡的习惯有关。
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1700932679 拉鲁斯·索拉修斯(Larus Thorlacius)是一个高个子的冰岛维京人[114](他说他的祖先不是这些挪威勇士,而是爱尔兰的奴隶)。他刚从普林斯顿大学拿到博士学位,那时是斯坦福的一个博士后。约翰·乌格勒姆(John Uglum)是一个来自得克萨斯的共和党人(他并不热衷宗教,而是一个艾茵·兰德笔下的自由主义者)[115]。他是我的研究生。不论我们政治立场和文化背景有多么不同——我是来自南布朗克斯的信奉自由主义的犹太人[116]——我们是兄弟,而且我们做了很多男人们在一起干的事情:坐下来一起喝咖啡(有时也喝一些比较烈性的饮料),争论政治,讨论黑洞。过了没多久,一个来自新西兰的名叫阿曼达·佩特(Amanda Peet)的学生也加入了我们的“兄弟连”[117],我们的成员增加到了3个兄弟1个姊妹。
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1700932681 到了1993年,黑洞不仅进入了许多物理学家的视野,而且也成了大家感兴趣的焦点。部分原因是一年半之前的一篇论文,这篇由4位美国物理学家撰写的论文,激起了人们对黑洞的兴趣。柯特·卡兰(Curt Callan),一个普林斯顿的精英,是基本粒子物理界的一位领军人物,也是20世纪60年代以后美国科学界一位颇具影响力的人物。(他是索拉修斯的博士生导师)安迪·斯特鲁明格(Andy Strominger)和史蒂夫·吉丁斯(Steve Giddings)是两个年轻的正崭露头角的加州大学圣芭芭拉分校的教员。在我印象中那时两人的区别是:吉丁斯穿的是短裤,斯特鲁明格穿的是背带裤。芝加哥大学的杰夫·哈维(Jeff Harvey)是一个伟大的物理学家,一位才华横溢的作曲家(参见第24章结尾部分),还是一个单口相声演员。他们几个一起被称为是CGHS,他们所写的那个简化版本的黑洞被称为CGHS黑洞。他们的文章在当时引起了一阵短暂的轰动,部分原因在于他们声称最终解决了黑洞蒸发中的信息丢失问题。
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1700932683 为什么CGHS理论那么简单呢?回过头来看,这种简单化是带欺骗性的,因为它所述的宇宙的空间部分只有一维。这个世界甚至要比埃德温·艾博特(Edwin Abbott)虚构的平地二维世界还要简单[118]。在CGHS所构想的宇宙中生物生活在一条无穷细的线上。这些生物简单至极:仅仅是一些单个的基本粒子。在这个一维宇宙的尽头是一个质量极大、密度极高的黑洞,任何靠它太近的东西都不能逃出它的“捕获”。
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1700932688 CGHS所写的文章在数学上极其优美地分析了霍金辐射,但是在分析过程中,他们犯了一个错误。他们宣称量子力学消去了奇点及其相关的视界。有些人指出了其中的错误,我和索拉修斯以及我们的同伴乔治·鲁索(Jorge Russo)也在其中。这使得我们团队对CGHS黑洞颇为精通。(甚至有一个CGHS理论的特别版本,被称为RST模型,以我们三个人的首字母命名。)
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1700932690 在那个星期五,我、乌格勒姆和索拉修斯在下班之后坐在一起是为了一个即将到来的专门关于黑洞难题和佯谬的会议。这个会议将在几周后的位于圣芭芭拉的加州大学圣芭芭拉分校的理论物理研究所(ITP)召开[119]。ITP究竟是多棒的一个物理研究所呢?简单回答就是确实好。在1993年的时候,它已经是黑洞研究的一个活跃的中心。
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1700932692 詹姆斯·哈特尔(James Hartle)是UCSB中最为资深的黑洞专家。吉姆是一个非常著名的学界元老[120],他曾与霍金在量子引力未走红的时候共同完成了一些开创性的工作。而物理系中有四位年轻的成员,他们都将在这场黑洞的战争中起重要作用。这4个年轻人当时都是30多岁,极其活跃。你们已经认识了吉丁斯和斯特鲁明格(CGHS中的G和S)。虽然他们都是我很欣赏的朋友,但在接下来的两年中他们是令人恼怒的对手。他们对那些错误想法的过分执着常常搅乱我的思维。然而,最终他们却自救了。
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1700932694 加里·霍洛维茨(Gary Horowitz)是UCSB中第三个年轻的教员。霍洛维茨是一个广义相对论的专家,一位相对论学家。他那时已经是该领域中一位杰出的领军人物。他也曾跟霍金有过紧密的合作,对黑洞的了解也不比任何人逊色。最后一位是乔·波尔钦斯基(Joe Polchinski),那时他刚刚从得克萨斯大学转到圣芭芭拉。乔曾和我合作过许多课题,我对他颇为了解。虽然我觉得他很易于相处、具有真正的幽默感,但是我常常对他的思维力量和思维速度以及他的卓越才华感到敬畏。从我们最早认识的那时起——当时乔25岁左右,我40岁——我就很确定他将来必定会成为他那个时代中最伟大的理论物理学家。他没有让我失望。
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1700932696 这帮杰出的年轻物理学家紧密地抱成一团。有时候他们的课题是黑洞,有时候是弦论。凭借他们卓越的才华,这个紧密的小团体成了理论物理学界一股非常强大的力量。这也使得圣芭芭拉成了即使不是唯一,也是一个最适合理论物理学家工作的乐园(即使不是那个唯一的乐园)。毋庸置疑,圣芭芭拉的关于黑洞的会议将会成为一个重要的事件。
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1700932698 这次会议大概是为了激情赞美已发表的CGHS论文而举办。人们希望CGHS所发明的数学工具里蕴藏着解决当时被称为信息佯谬(information paradox)的钥匙。会议的主办者邀请我能做一个关于我、索拉修斯和乔治·鲁索在斯坦福所做工作的报告。所以我们才在那个星期五的晚上在那儿讨论我应该说些什么。
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