霍金悖论,霍金预言外星人
是本世纪最伟大的科学家,他虽然身体残疾,却有着超乎寻常的毅力,霍金是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一,就是这样一个曾经研究出,拥有"宇宙之王"称号的天才,却发表了霍金悖论,推翻了自己30年来的研究成果,霍金悖论是什么?为什么霍金会推翻自己的理论呢?
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霍金悖论
什么是霍金悖论?霍金悖论,认为黑洞这种由星体残骸演化成的漩涡会保留被吞噬物体的痕迹、而且终将释放出少量被撕碎的物质的理论。1975年,霍金创立了闻名世界的理论体系,让黑洞的概念家喻户晓。这一理论主要是说,黑洞不可能透露出东西,所有那些被它吞噬的东西将永远置身于我们的宇宙之外。这一论断被一些人称为“霍金悖论”,为了解决“悖论”从而引发了平行宇宙的概念,或者说有多个宇宙共存的说法,因为它与量子理论向抵触。量子理论在原子的水平上对宇宙加以描述,推断出信息时从来不会丢失的。如今,霍金已修改了黑洞理论,认为黑洞是可以“从新开放”的,所吞噬的信息可以以另一种形式释放出来,就像生活中的燃烧一样,只是信息的转化而已。
霍金用了30年的时间研究宇宙黑洞,证明宇宙中存在着无数的黑洞,2004年7月14日,这位剑桥大学的著名物理学家正式发表了一篇论文,认为黑洞这种由星体残骸演化成的漩涡会保留被吞噬物体的痕迹、而且终将释放出少量被撕碎的物质。黑洞和其他事物一样,应该会保存其形成时的记录。例如,黑洞可能产生于大型的消亡,恒星用于核聚变的燃料用尽,在自身引力的作用下不断坍塌,最终形成黑洞。根据量子力学,黑洞应该储存了产生它的恒星及所有后来被吸入黑洞的物质的信息。但是如果黑洞某一天蒸发了,这些信息似乎也将会被摧毁。
2015年8月25日,霍金在斯德哥尔摩瑞典皇家理工学院做报告时,提出了一种对信息丢失悖论可能的解释,即给黑洞“植发”的方法:“我认为信息并非像人们预料的那样储存在黑洞内部,而是储存于它的边界,也就是事件视界。”他说。事件视界是黑洞的理论边界,一个任何物体都“有进无出”的球面。霍金进一步表示,信息存在于事件视界上的“超级译本”中,它们是死亡恒星及落入黑洞的物质在第一次穿过视界时形成的痕迹,可以改变通过霍金辐射所发射出的粒子的位置和时机。霍金承认这些信息并不容易恢复,但是至少会维持信息不被摧毁,这也就解决了黑洞信息悖论。“进入黑洞的粒子的信息最终回到了宇宙,”他说,“只是以一种混乱无用的形式。所以说,实际上,这些信息没有凭空消失,只是我们找不到了而已。"
霍金认为超级译本可以编码信息,也解释了这种想法背后的理论基础。“可能是这样的,”霍森菲尔德补充道,“但是其具体机制与效率还目前还不明确。而且,按照超级译本存储信息的机制,它们实际上会存储过量的信息!”原文地址:http://.ufo-1./article/201509/358.html
超级译本很难成为唯一的解释。最近几年,物理学家想出了一大堆点子来解决信息丢失悖论,使悖论愈发复杂。“坦诚地讲,我认为相比以前而言,信息悖论反倒陷入了更大的困境中,”瑞典乌萨普大学的物理学家乌尔夫·丹尼尔松说,“霍金表示他已经解决了信息悖论,而对我来说,这意味着又加入了一种观点,但问题是:这到底真的会解决一些问题,还是把我们丢进了更大的困惑中?我还不是很确定。”
黑洞信息
黑洞长久以来一直是滋生悖论的肥沃温床。早在1974年,史蒂芬·霍金和以色列希伯来大学的雅各布·贝肯斯坦就证明,黑洞并不是全黑的。相反,它们会辐射出能量,被称为霍金辐射,由光子和其他量子粒子构成——这个过程极其缓慢,但最终会导致黑洞完全蒸发。霍金发现,这个理论存在一个问题。这种辐射看上去相当随机,因此霍金推测它不可能携带任何与掉入黑洞的物质有关的信息。因此,随着这个黑洞蒸发殆尽,它拥有的信息最终必定会消失。然而,这与量子物理的核心宗旨直接冲突,因为量子物理认为信息不可能被消灭。黑洞信息悖论就此诞生。
几十年来,物理学家一直在努力解决这个悖论。霍金曾认为是黑洞摧毁了信息,向量子力学提出了质疑。其他人并不赞同这一观点。毕竟,霍金的想法源自于他本人对融合广义和量子力学所做的尝试——这一数学壮举本身的艰深迫使霍金必须要作一些近似才行。
如果信息无法逃逸,也无法被摧毁,就会有越来越多的信息被储存在越来越小的体积之中。但是,如果是这样的话,量子理论预言,无论在哪里,只要物质之间发生碰撞,产生一个微型黑洞的概率就会从几乎为零提高到无穷大。“你应该会在大型强子对撞机里看到黑洞,也应该会在费米实验室里看到黑洞,还应该在上世纪30年代那些房间那么大的粒子加速器里看到黑洞,”美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的理论学家唐·马罗夫说,“甚至当你在草地上跳来跳去时,你也应该看到黑洞才对。”
显然,这些并没有发生。而另一种可能性,即物质和它携带的信息能够从黑洞中泄漏出来,则是不太可能的。任何落入黑洞的物质都必须要以运动才能逃脱黑洞可怕的引力。最终在2004年,霍金改变了主意,他承认,黑洞最终没有摧毁信息。因为它们都很重,而且从中获取信息都要颇费一番功夫。
不久之前,蒂芬·霍金帮助发起了一项新的寻找智能外星生命的计划,霍金认为外星生命几乎肯定,而且存在的方式还非常多样,比如表面、气态行星大气中,甚至可能存在恒星上。如果是高维生物,可在宇宙中穿梭。宇宙存在1000亿个星系,每星系都包含了千亿颗行星,地球不可能是唯一存在生命的行星。霍金虽然主导监听宇宙,但也认为外星人会消灭我们,在这之前,我们要先找到它们。
他推断,外星生命的形态相当于微生物或简单的。但他指出,少数外星生命形态可能具有智慧,或会构成威胁,因此和这些外星生命接触,对人类来说,可能会极具破坏性。他揣测外星生命可能会侵略地球,以掠夺资源。如果人类主动寻求与他们接触,那么将是非常冒险的,毕竟宇宙中的资源是大家争夺的对象。他指外星生命可能以大量船队存在,已在母星耗尽资源,一些先进的外星人可能会变成牧民,寻求征服其它星球,并在有关星球殖民。
事实上火星曾经可能存在生命,美国宇航局目前正在火星上寻找生命痕迹,目前还不清楚火星生命与地球生命之间的关联。霍金在伦敦皇家学会一个媒体活动上透露,这是一次寻找地球以外生命的突破性举措,如果我们是智慧生物,就必须知道宇宙中是否还有其他智慧生命。一些高级文明需要拓展自己的范围,就像地球上也有游牧民族那样,只有找到合适的资源,它们就居住下来,一旦资源枯竭,再继续前往下一个恒星系统,宇宙如此之大,文明的方式也将是多种多样的。
人类要移民星球
霍金不止预言外星人将杀戮地球,还曾经警告说:"类要想长期生存,唯一的机会就是搬离地球,并适应球上的生活。除非人类在最 近 两个世纪内殖民外太空,否则人类将永远从世界上消失。"霍金在接受一家网站采访时说:“人类在未来数百年里必须认真考虑自己的生存问题。我看到了人类的危险,过去曾出现过多次人类的生存危机。发生类似情况的频率还会增加,我们需要十分谨慎地避免这类危机。但我是一个乐观主义者,如果人类在未来二百年间能成功向外太空扩张,那么我们就能避免灾难。
2010年早些时候,我曾警告说,人类在努力与外太空其他生命形式建立联系时应当谨慎小心,因为我们不能确定他们是否会对人类表示友好。如果我们是这个星系中唯一的智能生命体,我们应该确保自己得以生存和延续。但面对地球的有限资源和呈指数形式增长的人口数量,我们长期生存的唯一机会不是留在地球,而是向外太空寻找出路。在过去的一百年里,我们的科学技术取得了卓越的成就,如果我们想延续进步,就不得不放眼外太空。这也是我大力支持载人航天飞行研究的原因。”
霍金最后指出,人类有望驾驶宇宙飞船做时光旅行,届时从地球到边缘的漫长路程仅需八十年,这给人类殖民外太空带来了技术上的可能。早在2006年,霍金就表示人类的生存系于在太空中找到新的居住地,因为地球毁于一场大灾难的可能性越来越高,他预言,人类40年后就能进驻火星。
霍金说,人类可能在20年内在月球常驻,并在40年内殖民火星,他说,向太空开发新的生存空间是维系人类继续存在的关键,因为地球毁灭的风险越来越高,“除非我们另寻新的恒星系统,否则无法找到一个像地球一样好的地方。”
霍金的理论虽然震惊了全世界,不过他的理论并不完全是准确的,一切都还没有完全证实,例如霍金预言外星人可能毁灭地球,按照他的理论,我们必须比先一步找到他们。而人类移民其他星球更是遥遥无期。