斯蒂芬·霍金的黑洞信息悖论可以得到解决——如果宇宙有 7 个维度

斯蒂芬·霍金的黑洞蒸发理论与量子力学定律发生冲突。一篇新论文找到了解决这个悖论的方法,前提是宇宙有七个维度。

来源:LiveScience

一项新的理论研究表明,黑洞可能永远不会完全蒸发,这与臭名昭著的斯蒂芬霍金理论相矛盾,该理论似乎违反了量子力学的基本定律。研究表明,相反,黑洞可能会留下微小而稳定的残余物,存储它们曾经消耗的所有信息。

但从字面上看,有一个转折。为了使该理论成立,宇宙必须具有人类无法感知的三个额外的隐藏维度,使时空成为七维。当这些隐藏的维度折叠和扭曲时,它们会产生排斥力,阻止黑洞完全蒸发。

这项工作虽然很难直接测试,但却将黑洞与额外维度的几何联系起来,为解决物理学中最深奥的谜题之一提供了一种新的方法。

挑战物理学基础的悖论

黑洞通常被认为是任何东西都无法逃脱的宇宙陷阱。然而,自 20 世纪 70 年代以来,物理学家已经知道这些宇宙庞然大物并不完全是黑色的。著名理论物理学家史蒂芬·霍金提出,黑洞会发射辐射并随着时间的推移慢慢蒸发,这导致了一个令人不安的矛盾,即信息丢失悖论。

“想象一下你把一本书扔进火里,”该研究的合著者、斯洛伐克科学院实验物理研究所的高级研究员理查德·平恰克(Richard Pinčák)通过电子邮件告诉《生活科学》。 “这本书被毁了,但原则上你可以从烟雾、灰烬和热量中重建每一个单词——信息被打乱,而不是丢失。”

但是,当黑洞完全蒸发时,落入其中的所有物体的信息似乎都消失了,这违反了量子力学的核心原理。

几十年来,物理学家一直在努力解决这个悖论。现在,3 月 19 日发表在《广义相对论与万有引力》杂志上的这项新研究表明,答案可能在于时空本身的隐藏结构。

额外的维度和时空的隐藏结构