著名科學(xué)家推翻自己成名的黑洞理論

　　牛津大學(xué)著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金當(dāng)眾認(rèn)輸，推翻他1975年賴以成名的黑洞理論，承認(rèn)黑洞并非可怕的物質(zhì)“終結(jié)者”，由崩潰的星球形成的黑洞其實(shí)不會(huì)吞噬和消滅一切物質(zhì)，而會(huì)保留被吞噬物體的些微痕跡，最后以殘破的形式“吐”出來(lái)。

　　與黑洞有關(guān)的四次“豪”賭霍金逢賭必輸

　　1997年，霍金同美國(guó)物理學(xué)家約翰·普雷斯基爾打賭時(shí)堅(jiān)持自己的“黑洞悖論”，黑洞會(huì)摧毀它們吞噬的一切信息，后者則認(rèn)為黑洞不可能使其內(nèi)部物質(zhì)的信息喪失，賭注則是一本《棒球百科全書(shū)》。霍金于2004年7月21日當(dāng)眾表示輸?shù)袅诉@場(chǎng)科學(xué)史上著名的賭賽，并送給普雷斯基爾一套板球百科全書(shū)。

　　在歷史上關(guān)于黑洞的著名打賭已經(jīng)有了四次。第一次是已故的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者錢(qián)德拉和索恩關(guān)于旋轉(zhuǎn)黑洞的穩(wěn)定性問(wèn)題打的賭。結(jié)果是索恩贏。于是索恩要錢(qián)德拉訂購(gòu)了《聽(tīng)眾》雜志。第二次是1975年關(guān)于天蝎座X－1（X指X射線源，1代表天蝎座中最亮的星）是否包含黑洞打賭。霍金說(shuō)，他對(duì)黑洞做了很多研究，如果發(fā)現(xiàn)天蝎座X－1中不存在黑洞，一切關(guān)注黑洞存在的研究都將是徒勞。在這種情況下，索恩不得不為他訂購(gòu)4年的《私家偵探》雜志。后來(lái)，人們積累了越來(lái)越多天蝎座X－1中存在黑洞的觀測(cè)證據(jù)，這些發(fā)現(xiàn)證明霍金實(shí)際上錯(cuò)了。霍金也只好認(rèn)輸，為索恩訂閱了1年的《閣樓》雜志。第三次打賭是在1991年，霍金又與索恩、普雷斯基爾賭上了，這次賭的是裸奇點(diǎn)是否存在。霍金認(rèn)為奇點(diǎn)只存在于黑洞圍繞的時(shí)空奇點(diǎn)。1997年2月5日，霍金承認(rèn)，在特殊的情況下裸奇點(diǎn)是可以形成的，然后輸給了索恩和普雷斯基爾兩件可以用來(lái)“遮蔽裸體”的T恤衫，上面寫(xiě)著“自然界憎恨裸奇點(diǎn)”。

　　第四次打賭也就是前面敘述過(guò)的霍金與普雷斯基爾關(guān)于黑洞是否會(huì)摧毀外來(lái)信息的賭。有關(guān)黑洞的四次“豪”賭，霍金參加了三次，每次都輸。盡管霍金每賭必輸，然而“賭性”難改。

　　霍金新理論認(rèn)為黑洞不是吞噬一切的惡魔

　　1975年，霍金以數(shù)學(xué)計(jì)算的方法證明黑洞由于質(zhì)量巨大，進(jìn)入其邊界的（也即所謂“活動(dòng)水平線”的物體）都會(huì)被其吞噬而永遠(yuǎn)無(wú)法逃逸。黑洞形成后，就開(kāi)始向外輻射能量，最終將因?yàn)橘|(zhì)量喪失殆盡而消失。然而在這種所謂的“霍金輻射”中并不包含黑洞中有關(guān)物質(zhì)的任何信息。一旦黑洞消失，所有信息也將全部喪失。換言之，人類永遠(yuǎn)不可能知道黑洞里面是什么樣子。這便是所謂的“黑洞悖論”。而該理論與量子物理學(xué)的理論背道而馳。量子物理中認(rèn)為類似黑洞這樣質(zhì)量巨大物體的信息是不可能完全喪失的。當(dāng)時(shí)霍金認(rèn)為，可能是黑洞強(qiáng)大的引力場(chǎng)，打破了量子物理定律。

　　霍金在2004年7月21日于都柏林舉行的“第17屆國(guó)際廣義相對(duì)論和萬(wàn)有引力大會(huì)”上提出了新的理論。面對(duì)世界各國(guó)著名的物理學(xué)家，他說(shuō)，30年來(lái)，自己一直在思考不同形狀、體積各異的黑洞在無(wú)數(shù)年后會(huì)出現(xiàn)何種變化。他通過(guò)計(jì)算證明，黑洞內(nèi)部最初的信息量與最終的信息量相等。他說(shuō)，“黑洞里面不會(huì)發(fā)展出新宇宙。黑洞只是看上去處在形成之中。后來(lái)，它就會(huì)向外輻射其吞噬的物質(zhì)的所有信息。不過(guò)，這些信息已經(jīng)被黑洞撕碎、打破和重整了。”

　　霍金還向來(lái)自50個(gè)國(guó)家的約800名科學(xué)家說(shuō)：“黑洞里面不會(huì)發(fā)展出新宇宙，這和我以前的想法相反。這些信息仍存在我們宇宙里。我很抱歉讓科幻小說(shuō)迷失望，可是既然這些信息保存下來(lái)，就不可能利用黑洞前往其他宇宙。”

　　霍金的“新黑洞”理論不再和現(xiàn)有量子理論矛盾

　　次原子理論擁護(hù)者堅(jiān)持物質(zhì)不滅定律，也就是物質(zhì)會(huì)改變形式，可是絕不會(huì)消滅，在這種情況下，物體如何能夠完全消失在黑洞里，絲毫不留任何痕跡？而形成整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的量子理論，宣稱所有信息都會(huì)以某種形式保存下來(lái)。而霍金以前的黑洞理論則認(rèn)為，黑洞會(huì)吞噬物質(zhì)及其相關(guān)信息。因此，老的黑洞理論和現(xiàn)存的量子理論相矛盾。斯坦福大學(xué)理論學(xué)家蘇斯坎曾經(jīng)說(shuō)，霍金原來(lái)的理論會(huì)導(dǎo)致大部分量子理論瓦解。霍金自己也曾經(jīng)為兩種理論之間的矛盾而苦惱，然而，他這次大膽提出的新理論終于結(jié)束了糾纏了他30年的苦惱。

　　黑洞是太空里的某些看不見(jiàn)的星體，那里的引力大得驚人，包括光在內(nèi)的一切東西都難以逃逸出來(lái)。過(guò)去，宇宙學(xué)家一直認(rèn)為，對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō)，黑洞純粹是一種破壞力量，現(xiàn)在霍金最新理論說(shuō)明，黑洞在星系形成過(guò)程中扮演了重要建設(shè)角色。霍金現(xiàn)在所說(shuō)的黑洞不同于傳統(tǒng)的黑洞，它沒(méi)有將里面的一切隱藏起來(lái)。反之，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間輻射后，它們最終會(huì)將里面的信息釋放出來(lái)。這個(gè)新理論將使有關(guān)黑洞的理論研究進(jìn)入新的階段，科學(xué)家們也許有一天能夠真正揭開(kāi)黑洞的秘密了。