新浪科技訊 北京時(shí)間8月6日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，宇宙真的很愛(ài)惜自己的信息：宇宙不喜歡創(chuàng)造新的信息，它也不喜歡銷毀已有的信息。

　　事實(shí)上，用“喜歡”這個(gè)詞實(shí)在是太弱了。至少就我們目前所知——并且我們已經(jīng)非常非常努力地工作去進(jìn)行驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)宇宙中的信息從來(lái)不會(huì)被創(chuàng)造出來(lái)，也從來(lái)不會(huì)被毀滅，用最簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)：宇宙中信息是守恒的。

　　黑洞除外。這是咋回事，我們來(lái)解釋一下。

　　信息過(guò)載

　　首先，我們需要定義一下什么是信息，以及為什么信息應(yīng)當(dāng)被保存下來(lái)。物理學(xué)基于決定論：我們可以運(yùn)用物理學(xué)原理去預(yù)測(cè)一個(gè)系統(tǒng)的未來(lái)變化，這是物理學(xué)的意義所在。不論這是盒子中的一個(gè)粒子，還是一次復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，抑或是整個(gè)宇宙，我們的物理學(xué)知識(shí)讓我們可以做出明確而可靠的預(yù)測(cè)，憑借我們對(duì)于當(dāng)下的知識(shí)去預(yù)言未來(lái)。

　　同樣的方法也可以帶領(lǐng)我們回溯過(guò)往。如果我們了解一個(gè)系統(tǒng)，那么可以延伸至未來(lái)的物理學(xué)定律也同樣適用于過(guò)去，我們可以向前或者向后撥動(dòng)時(shí)鐘，觀察這個(gè)系統(tǒng)在過(guò)去曾經(jīng)如何發(fā)展，以及在未來(lái)將會(huì)如何發(fā)展。

　　正是這種可逆性讓我們得到了信息可以被保存的結(jié)論。如果我們完全了解一個(gè)系統(tǒng)——其中所包含的每一個(gè)粒子的位置和速度，所有粒子的自旋和電荷，以及所有其他情況，那么物理學(xué)定律將可以告訴我們這些粒子在過(guò)去和未來(lái)的演變情況。這也就表明，一個(gè)系統(tǒng)的原始信息是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的，它們只是歲時(shí)間變化，而沒(méi)有被創(chuàng)造或者毀滅。

　　再見(jiàn)，黑洞

　　乍一看，黑洞似乎是對(duì)信息的威脅——物質(zhì)會(huì)落入黑洞，和它所攜帶的信息一起被消滅掉。但從一個(gè)外部觀察者的角度，比如我們的角度看上去，其實(shí)沒(méi)有任何東西落入了黑洞——它們只是越過(guò)了一個(gè)邊界。因此對(duì)于信息來(lái)說(shuō)這似乎并非什么大事，它沒(méi)有被毀滅，也沒(méi)有被創(chuàng)造。

　　但是黑洞似乎會(huì)“蒸發(fā)”，這可能會(huì)引發(fā)一些問(wèn)題。

　　英國(guó)物理學(xué)家史蒂芬·霍金在上世紀(jì)1970年代最先發(fā)現(xiàn)，黑洞并非完全是黑的。它們會(huì)發(fā)“光”，盡管非常非常微弱。這就是所謂的“霍金輻射”，但這種輻射基本全都是以熱量的形式。它就類似于散熱，就像你身體的體溫散熱一樣。

　　這就意味著黑洞輻射的數(shù)量和溫度只取決于黑洞本身的質(zhì)量，自轉(zhuǎn)和電荷。除此之外沒(méi)有任何其他因素。也就是說(shuō)，不管你往黑洞里丟什么，不管是一本書(shū)，一只貓還是一艘宇宙飛船，它發(fā)出的霍金輻射都將是一樣的。

　　這樣一來(lái)，情況就會(huì)出問(wèn)題。隨著黑洞“蒸發(fā)”，它會(huì)損失能量，這意味著它損失質(zhì)量，最終消失——黑洞會(huì)和它攜帶的信息一同消失？

　　也就是說(shuō)，如果信息無(wú)法跟隨霍金輻射一同從黑洞中逃離出來(lái)，而黑洞本身會(huì)逐漸消失，那么那些信息會(huì)發(fā)生什么？它們會(huì)消失嗎？這樣可就和前面說(shuō)到的宇宙信息守恒原則相違背了。于是，一個(gè)悖論產(chǎn)生了。怎么辦？

　　新的物理學(xué)

　　我們目前并沒(méi)有解決黑洞信息悖論的良方，但這并不妨礙聰明的科學(xué)家們?cè)O(shè)想一些可能的潛在方案。

　　比如說(shuō)，有人提出，這些信息或許并沒(méi)有消失。盡管這看上去簡(jiǎn)單，但這個(gè)方案幾乎意味著重寫(xiě)全部物理學(xué)。到目前為止黑洞是唯一一個(gè)讓我們?cè)谛畔⑹睾氵@一點(diǎn)上進(jìn)退兩難的對(duì)象，因此，就為了解決黑洞的信息問(wèn)題，真的值得我們重寫(xiě)整個(gè)物理學(xué)嗎？但是話又說(shuō)回來(lái)，在物理學(xué)史上，這也不是我們第一次把物理學(xué)整個(gè)推倒重來(lái)了，而且黑洞也確實(shí)是一個(gè)很有說(shuō)服力的對(duì)象。

　　也或許，霍金輻射要比我們目前了解的更加復(fù)雜深刻；或許黑洞中的信息真的以某種方式“滲入”了霍金輻射之中并逃離了黑洞；或許霍金最開(kāi)始進(jìn)行的分析太過(guò)于簡(jiǎn)單了；或許透過(guò)對(duì)霍金輻射細(xì)致的分析，我們可以從中找到線索，復(fù)現(xiàn)出產(chǎn)生它的書(shū)本，小貓和宇宙飛船，從而證明霍金輻射確實(shí)攜帶了其內(nèi)部的信息。

　　這個(gè)想法很好，可以挽救整個(gè)物理學(xué)，讓黑洞信息問(wèn)題不再存在，可問(wèn)題是，似乎這種情況真實(shí)存在的可能性不太高。

　　當(dāng)然還有其他很多很多的理論，比如說(shuō)落入黑洞的信息被傳輸?shù)搅肆硗庖粋�(gè)時(shí)空等等。但不管如何，至少在目前為止，我們還沒(méi)有確切的回答。

　　不過(guò)，黑暗之中也有光明，最簡(jiǎn)單的一點(diǎn)：不管哪一個(gè)理論最終勝出，它幾乎都將導(dǎo)向全新的物理學(xué)，讓人類獲得更加深入的物理學(xué)洞察。不管我們最終如何得以解決這個(gè)悖論問(wèn)題，人類都將加深對(duì)于宇宙本質(zhì)的了解。（晨風(fēng)）