防火墙悖论_悖论是什么意思_防火墙悖论是什么

霍金悖论：黑洞不存在所有物质均可逃脱。近日有位英国剑桥大学的著名物理学家发表了一篇论文，探讨了有关黑洞“事件边界”的问题，即黑洞看不见的实际边界，物质一旦越过这一边界就将无法逃脱，即便是光线也不行。

假如有一名物理学家发表一篇文章宣称黑洞其实是不存在的，至少按照我们平常的定义下是不存在的，那么他一定会被认为是疯了。但如果这个人是史蒂芬·霍金，那么人们大概就要认真的对待这个问题了。作为提出了一个新的理论，即一个更加“温和”的“视边界”(apparent horizon)，这一边界只会暂时性地困住物质和能量，但最终会释放它们。

霍金对《自然》杂志表示：“根据经典黑洞理论，没有任何物质能逃离黑洞。”然而量子理论则允许能量和信息逃离黑洞。而要想全面解释这一过程，这位物理学家承认那将需要一个新的理论架构，在其中统一引力和自然界的其它基本力。但这个问题已经至少困扰了物理学家们长达一个世纪。霍金表示：“到目前为止这个问题仍然没有解决。”

霍金于1月22日在arXiv网站发表了自己的文章，他取了一个非常诡异的论文标题：《信息保持与黑洞天气预报》(Information preservation and weather forecasting for black holes)，接下来这篇论文还必须等待通过同行评审才能被正式认可。防火墙悖论这篇文章撰写的基础是2013年8月份在美国加州圣巴巴拉卡维利理论物理研究所召开的一次会议，在那次会议上，霍金通过Skype软件远程参与并发表了讲话。

解决防火墙悖论

霍金的这项工作目的是想尝试解决所谓的“黑洞防火墙悖论”。在过去的两年多来，这个问题一直困扰着物理学家。它最早是由卡维利研究所的理论物理学家约瑟夫·波钦斯基(Joseph Polchinski)和同事们提出来的。

在一次思想实验中，波钦斯基想象如果有一名不幸的宇航员落入黑洞时将会发生什么事情。事件边界是爱因斯坦广义相对论下自然导出的数学结果，其最早是由德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)在1915年写给爱因斯坦的一份信件中给出的，当时距离爱因斯坦发表其广义相对论还不到1个月。根据这一理论，宇航员在经过事件边界时将浑然不知，他会继续下降，直到开始感受到引力将其身体拉长——所谓的“意大利面化”，并最终抵达黑洞的核心——奇点，粉身碎骨。所谓奇点是理论上认为存在的黑洞核心体积无穷小，密度无限大的一个奇特区域。

然而，当波钦斯基仔细审视这一情景时，他和研究组发现，如果考虑量子理论原理，那么这里的情景可能将会被完全颠覆。量子论被认为是控制着微观粒子运动行为的物理理论。他们认为，根据量子理论，黑洞的事件边界应当是一个剧烈的高能区域，或者可以将其视作黑洞的“防火墙”，它会将穿过这一区域的宇航员“”。

这一就产生了问题——尽管黑洞防火墙理论遵循了量子理论，但它与爱因斯坦的广义相对论不尽吻合。根据广义相对论，这名正在经历自由落体的宇航员应当会感受到与在宇宙其它区域完全相同的物理学效应，不管他是正在向一个黑洞下落，还是他正漂浮在空旷的星系空间里。根据爱因斯坦的理论，黑洞的所谓事件边界应当是一个“不那么显眼”的区域。

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