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1700932834 我曾看到过这样一幕的发生,一次是在一个有100名物理学家的房间里,一次是在一个有5000名观众的小型体育馆里,其中还包括南美的一个总统、军队的总参谋长以及一些高级将领。我对于这种异常安静的反应既觉得好玩又感到愤怒(为什么我的时间要被浪费在这个闹剧上)。我在心里一直想要弄出点声响,哪怕仅与邻座说说话也好,尽管我未能付诸实施。
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1700932836 是什么使得霍金有这样的专注力,让他能够宣示上帝和宇宙最深奥秘密的神谕呢?霍金是一个傲慢的人,满脑子都是他自己,极端地以自我为中心。但是我认识的人中有一半以上都是如此,包括我自己,这个问题的部分答案我想在于这位摆脱了肉体束缚乘着轮椅在宇宙中翱翔的智者,个人所具有的魔力和神秘。但是另外部分原因在于理论物理界是一个小圈子,里面的人相互都已经认识许多年。对我们中的很多人来说,这是一个大家庭,而霍金是这个家庭中深受爱戴和尊敬的一员,即使他有时让人感到沮丧和厌恶。我们都知道除了这种沉闷冗长的方式,他没有其他的办法来传达信息。因为我们重视他的观点,所以我们安静地坐在那里等待着。我认为也可能是霍金在写答案的过程中思想高度集中,以至于他未能意识到身边那种不寻常的安静。
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1700932838 正如我所说的,这个报告并没有什么可值得记住的。霍金重申了他往常的观点:信息进了黑洞并且永远不会出来。等到黑洞完全蒸发后,它们将全部消失。
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1700932840 赫拉德·特霍夫特紧跟着马上站了起来。他也是一位在物理学界广受推崇的人,一位具有超凡魅力的人。特霍夫特台风极佳,他的威望使人肃然起敬。虽然他不容易被理解,但是他没有霍金那种神谕使者般的神秘。他是一位直率而睿智的荷兰人。
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1700932842 特霍夫特的报告永远充满了有趣的东西。他喜欢用肢体语言来解释观点,而且他知道如何做出漂亮的示意图。过了这些年,我还能回忆起他为演示黑洞视界而制作的一个视频。一个球面上随机地覆盖着黑或白的像素点。当视频开始播放后,像素点开始由黑到白和由白到黑地闪烁。画面就好像是坏了的电视机屏幕上的“雪花点”。显然,这表明特霍夫特的想法与我的类似,也认为存在着一层活跃的快速变化的视界原子,它们构成了黑洞的熵。(我期待他兼具我的呐喊,给出他关于黑洞互补性原理的版本,但是如果他还正在思考这个东西,他是不会着重讲的。)
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1700932844 特霍夫特是一位极其深刻而且具有创造力的思考者。与许多非常具有创造力的人一样,他的报告通常也很难被人理解。在他的报告结束之后,有部分听众走了。这并不是因为他的报告太无聊——完全不是那样——而是他们不懂他的逻辑。记住,黑洞的视界应该是一个空无一物的地方,而不是一个坏了的电视机屏幕。
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1700932846 总的来说,我怀疑他俩并没有改变人们关于黑洞中信息的命运的任何想法。没有人对听众进行投票调查,但是我猜测那时有2/3的人倾向于霍金。
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1700932848 值得注意的是,我发现其余听众中的绝大多数都顽固地拒绝接受这个佯谬的正确答案。大部分报告都提及了3种可能的答案。
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1700932850 1.信息从霍金辐射中跑出来了。
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1700932852 2.信息丢失了。
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1700932854 3.信息最终留在了黑洞蒸发完后剩下的某种微小的残留物中。(这种残留物通常比普朗克尺度小也比普朗克质量轻。)
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1700932856 一个接一个的报告不断重复着这3种可能性,但是第一种可能性马上被否决了。大部分的报告者一致认为要么像霍金所主张的那样信息丢失了,要么难以计数的大量信息被隐匿在了某些微小的残留物中。可能还有一些人拥护婴儿宇宙,但是我记不起来了。除了特霍夫特和其他几个人之外,几乎没有人相信那些关于信息和熵的常规的定律。
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1700932858 如果还有人坚信这些,那么唐·佩吉(Don Page)必定是第一人。佩吉是一个大大咧咧却和蔼可亲同时又有着大胃口的阿拉斯加人。好动,嗓门洪亮且极其热情,在我看来,佩吉就像一个活的矛盾体。他是一个出色的物理学家,思考极其深刻。他对量子场论、概率理论、信息、黑洞以及科学知识的基础的认识让人印象极其深刻。他还是一个福音派的基督徒[128]。有一次他花了一个多小时用数学向我论证耶稣是上帝儿子的概率超过96%。但是他的物理和数学不含任何意识形态并且是超群的[129]。他的工作对我关于黑洞甚至整个领域的思考都产生了深远的影响。
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1700932860 在他的报告中,佩吉重申了这3种可能性,但是与其他人相比他并不太愿意否认第一种可能性。我的感觉是他确实认为黑洞与自然界中其他物体一样,遵从惯常的规律:信息应该从蒸发中泄露出来。但是他不知道如何将这条规律与等效原理相调和。信息可以从开水壶中逃逸出来,但是当时的物理学家们对信息以同样的方式从霍金辐射中泄露出来十分厌恶。
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1700932862 黑洞互补性原理
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1700932864 黑洞战争进入了僵局。两边都不能占到优势。实际上,浓雾笼罩着这场战争,彼此很难看清对方。除了霍金和特霍夫特以外,我所看到的只是一群摇摆不定,疲劳而迷惘的士兵。
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1700932866 那天,我的演讲被安排在晚一些时候。我感觉就像夏洛克·福尔摩斯对华生说的那样,“当你排除了所有不可能性的时候,不论剩下的是什么,不论多不合理,它一定就是真相”的时候一样。终于等到我报告的时候,我感觉所有东西都被排除了,只剩下一种可能性——从表面上看起来它是那么的不合理甚至是愚蠢的。然而,尽管黑洞互补性原理是如此荒谬,但是它必定是对的。其他的选择都是不可能的。
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1700932868 “我不在乎你们是否同意我所说的。我只是希望你们能记住我所说的。”这就是我的开场白,14年后的今天,我仍然还记得。然后我用物理的专业术语,勾勒出史蒂夫故事本质的两种相互矛盾的结论。“很明显,至少其中一个结果必定是错的,因为他们所讲的是相反的。”但是我接着说道:“然而,我将告诉你们一件不可能的事:这两个故事都不是假的,他们都是真实的——以一种互补的方式。”
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1700932870 在解释完玻尔如何使用互补性原理这个术语后,我论证道,在黑洞这个情形中,实验者面临一个选择:是留在黑洞外面并从视界的安全的那一侧记录数据呢,还是跳进黑洞从内部进行观测。“你不可能同时在外面又在内部。”我强调着说。[130]
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1700932872 想象有一个寄往你家的包裹。一个路过的朋友看到邮递员因无法投递包裹而打算将其装回邮车。与此同时,你(当时正在家中)听到了敲门声开了门并从邮递员手里接过了包裹。我想我有充分的理由说,看到的两种观察情况不可能都是真实的。有些人困惑了。
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1700932874 为什么黑洞就不一样呢?我觉得我们应该继续邮包的故事。从专业术语和数学符号翻译过来后,故事大体上是这样发展的:那天晚些时候,你离开了你的房子,去咖啡馆与你的朋友碰面。他说:“我先前路过你的房子,看见一个邮递员正在投送包裹。但是敲门没人应答,所以他把包裹装回了邮车。”“不,你弄错了,”你说道,“他确实把包裹送到了,是我从商品目录册上订的一套新衣服。”很显然,矛盾出现了。两个观测者了解到的东西发生了矛盾。实际上,这并不需要你人离开房子来揭示这个矛盾,通过电话交谈也可以揭示同样的矛盾。
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1700932876 但是黑洞的视界与你房子的入口通道有着根本的不同。你可能会说它是一个单向的门:只准进,不准出。根据视界的定义,没有信息可以从黑洞里面传到外面。视界外部的观测者与视界内部任何人和物的联系是被永久隔绝的,这不是通过一堵很厚的墙,而是通过物理学的基本规律。导致矛盾的最后一步——把人们声称不一致的两个观测结合得到一个观测事实——这在物理上是不可能实现的。
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1700932878 我本来想要再加一些哲学上的评论,关于进化是如何赋予人类脑海景象,在我们面对山洞、帐篷、房子和门的时候来指导我们的行动,但又是如何在面对黑洞和视界的时候误导我们的。然而并没有人会在意这些评论。物理学家想知道事实、方程和数据——不是哲学和关于进化论的通俗心理学。
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1700932880 在我作报告的时候霍金一直在微笑,但我想他并不同意我说的。
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1700932882 接着我用掉进一壶水里的墨水滴作为类比,阐明延伸视界是如何吸收信息然后如何带着这些信息“持球跑进”的,以及最终如何像水从水壶中蒸发一样从霍金辐射中被带走的。对于在黑洞外部的任何观测者而言,这是非常普通的一件事——黑洞和浴缸并不是那么的不同,至少我是那么认为的。
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