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地球物理
量子黑洞
量子
黑洞
,即黑洞的量子理论,它超出了与
量子力学
有关的通常的不确定性。这是因为黑洞看来具有内在熵,
黑洞
并使信息从我们所在的宇宙区域中失去虽然这些说法是存在争议的,但许多研究量子引力的人,包括从离子物理学进入这一领域的几乎所有人,都本能地反对关于一个系统的量子状态的信息可能丢失的概念。但是,他们证明信息能够从黑洞中取出的努力并没有取得成功。正如他们不得不承认黑洞发出
辐射
这一看法一样(此观点同他们的所有先入之见相矛盾)。
因此,必定存在一时空区域,从该区域不可能逸出到无穷。这一区域称为黑洞,它边界称为事界,则是一个由那些刚好不能逸出到无穷的那些光线形成的零表面。当一个
天体
坍缩而成黑洞时,大量的信息就丢失了。描述坍缩天体的参数是非常之多的,有物质的类型和质量分布的多极矩等。但是所形成的黑洞完全与物质的类型无关,而且很快就失去了所有的多极矩,除开头两种多极矩以外(即单极矩与偶极矩,前者是质量后者是
角动量
)。
在经典理论中这一信息丧失不是至关重要的,人们可以说,关于坍缩天体的所有信息仍然还在那黑洞内部。黑洞外面的观察者很难确定坍缩天体是什么样子,但是,在经典理论中,原则上仍是能够确定的观察者永远不会真正看不见坍缩的天体,相反,坍缩天体在接近事界时将会显得越来越慢,变得非常暗淡。但是观察者仍然能够看见它的构成以及质量分布的情况。然而,量子理论改变了所有这一切,首先,坍缩天体穿越事界前将只发射出有限数目的光子,这些光根本不足以携带有关坍缩天体的所有信息,这就意味着,在量子理论中,外面的观察者没有任何办法可以测量坍缩天体的状态。人们可能意味这一点无关紧要,因为信息仍将存在于黑洞的内部,即使无法从外面测量它,但是,量子力学对黑洞第二种影响在此将发挥作用..... 。
黑洞
量子理论使黑洞发出辐射并损失质量,最终它们似乎完全消失,带走了它们内部存储的信息。我将论证这一信息的确是丢失了,不会以某种形式恢复。我将要证明,这一信息丧失把一个新的不可预测性的层次引入到物理学中,它超出了与量子力学有关的通常的不确定性,遗憾的是与
海森伯
的不确定性原理不同,对于黑洞,这一额外的层次将很难用实验加以验证。
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