8月27日消息,著名物理学家史蒂芬-霍金近日在斯德哥尔摩举行的学术会议上提出一项理论称,被黑洞捕获的不幸太空旅行者将无法返回他们自己的宇宙,而是能够逃离到另外的时空。
黑洞事实上并非是人们所想象的那样摧毁一切,它可能是前往一个平行宇宙的通道。

霍金的这项工作主要与黑洞的"信息悖论"有关,这一悖论长期以来困扰着从事黑洞研究的科学家们。
简单来说,这一悖论的核心观点就是:由于黑洞并非永恒存在,它最终会消失。
这样一来,最初形成这个黑洞的大质量恒星所包含的信息似乎在这一过程中也就随之消失了。
然而,量子物理学原理要求信息不可丢失,因此物理学家们一般认为黑洞的消失应该也不会造成信息的丢失才对。
那么,当黑洞最终消失时,之前被黑洞吸入内部的信息后来都去哪里了?

尽管这听上去似乎无关紧要,但对于物理学而言却并非如此。
如果这一明显的悖论得不到合理解释,那么宇宙中一些最基本的物理学原理将会崩溃。
在斯德哥尔摩的一场公开讲座上,霍金教授暗示,如果黑洞不受量子物理学中关于信息守恒原则的限制,那么我们对于时间本身的概念也将面临分崩离析的局面。
本周二,霍金教授解释了他的最新理论,他指出:"我认为信息并非如此前所设想的那样是存储在黑洞的内部,而是在黑洞的边界,即所谓的事件视界上。
"事件视界就像将黑洞包裹在内的"外壳",一旦越过这一边界,任何物质都将被黑洞捕获。

根据霍金的这一理论,进入黑洞的粒子会在这一事件视界上留下少许信息。
而当这些粒子通过所谓"霍金辐射"的方式再次从黑洞中出来时,就会将此前留在那里的少许信息再次携带出来,从而保存了信息的完整性。
霍金进一步解释称:"外界进入黑洞的粒子携带的信息被存储在事件视界内,而当这些信息被‘归还’时则是以一种混乱而无序的形式。
对于任何现实的角度而言,这些信息的确都已经丢失了。
"
在周一的一次公开演讲中,霍金将这种无用信息的归还机制类比为烧掉一本百科全书:从技术上来说,当你烧掉一本百科全书时,只要你保存了全部的灰烬,那么你就并未损失任何信息,但要想再用这本书查询一些什么东西时就将变得极其吃力。
霍金表示,这样的形式转变构成了对于最初外界粒子的某种全息图像——关于三维物体的信息被以二维的形式存储在一个表面上。
当辐射离开黑洞时,它会带走部分保存在事件视界上的部分信息。

诺贝尔奖获得者吉拉德·霍夫特参与了现场讨论,他本人在黑洞信息悖论方面也持有与霍金类似的观点,并且在此之前他还就这一问题发表过多篇论文。
但就目前而言,还需要经过更多的讨论和数学方程的计算才能最终判断霍金的这一最新理论在霍夫曼的理论基础之上有何新的进展,或者是否霍金已经克服了此前他人的类似研究工作中尚存在的一些难题。
而除了"全息图"模式之外,霍金提到的另外一种可能性就是通往另外一个宇宙。
霍金认为这样的可能性是存在的。
他在讲座中提到:"如果你发现自己掉进了一个黑洞,先别放弃,还是有办法逃出去的。
但这里有一个前提,那就是这个黑洞必须足够大。
而如果这个黑洞在旋转,那么它就可能拥有通往另一个宇宙的通道。
但你不能再次回到我们的这个宇宙中。
因此,尽管我渴望太空飞行,但我并不想去黑洞里看看。
"
在我们能看到的宇宙之外,可能还有无数个 “别的宇宙”,它们要么离得极远、要么维度不同、要么物理常数都不一样。
这些宇宙里,可能有 “另一个你”,做出过不同选择,过着不一样的人生。

量子力学:多世界诠释(最有名)
1957 年,休・埃弗雷特提出:量子每次 “二选一”,宇宙就会分裂成两条平行现实。
比如薛定谔的猫:不是 “又死又活”,而是一个宇宙猫死了,另一个宇宙猫活着,两个世界都真实,只是互相看不见。
好处:数学最简单,不用额外加 “波函数坍缩” 规则,很多物理学家(如肖恩・卡罗尔)认为这是对量子力学最优雅的解释。

大爆炸之后,宇宙极快膨胀(暴胀)。
安德烈・林德等人发现:暴胀不会同时停,有的区域停下成 “泡泡宇宙”,外面还在无限膨胀。
我们的宇宙只是其中一个泡泡;
别的泡泡可能光速、引力强度、甚至物理定律都不同。
这个模型能自然解释宇宙为什么这么均匀、这么平,和微波背景辐射数据吻合得很好。

遥远复制区(第一类)
宇宙无限大,物质均匀分布,极远处会有和地球一模一样的复制区,也有另一个你,历史几乎一样,只是某次选择不同。
泡泡宇宙(第二类)
每个泡泡是独立宇宙,物理常数 / 定律可能不同,有的能形成恒星行星,有的不能。
量子多世界(第三类)
每次量子选择,世界分裂,所有可能性都在不同分支里实现,分支之间不互通、不可见。
数学宇宙(第四类,偏哲学)
所有数学上自洽的结构都对应真实宇宙,我们的宇宙只是其中一种数学结构。

宇宙微波背景冷斑:大爆炸余晖里有个异常低温区,有人猜是早期和另一个泡泡宇宙碰撞的痕迹,但没定论。
量子纠缠与干涉:量子计算机的并行计算能力,被戴维・多伊奇等物理学家认为是多世界存在的间接证据—— 计算是在多个平行世界里同时完成的。
暗能量与宇宙常数:我们宇宙的暗能量数值 “刚好适合生命”,用多重宇宙+人择原理能自然解释:无数泡泡里,只有数值刚好的才能演化出我们来观察它。

无法验证 / 证伪:平行宇宙和我们没有光信号联系,原则上很难直接观测;
有人认为这已经接近玄学,不算科学。
奥卡姆剃刀:批评者说,为了解释我们看到的世界,引入无限个不可观测宇宙,太 “奢侈”,不如找更简单的解释。
概率与测量问题:多世界里 “所有结果都发生”,很难定义 “概率”,数学上还有没解决的难题。

科幻感很强,但出身很科学:来自量子力学和宇宙学的核心方程,不是瞎编。
存在可能性不小:多世界诠释和泡泡宇宙,都是很多顶尖物理学家认真支持的主流模型。
但别当事实:至今没有任何一个实验能直接证明平行宇宙存在,它仍是假说。
另一个你?:在多世界和无限宇宙模型里,理论上一定存在;
但你们永远无法见面、无法互相影响。