为什么黑洞可以删除宇宙——信息悖论

黑洞是宇宙中最强大的东西，强大到足以把恒星撕成原子大小的碎片。这够吓人的了。它们有更强大和黑暗的属性。他们可能会删除宇宙本身。当一个非常多的物质集中在一个很小的空间时，黑洞就出现了。在它们的中心，引力几乎是无穷大的，任何靠得太近的东西都会被撕裂成基本粒子，即使是光也无法逃离黑洞。

如果你掉进一个黑洞，没有什么不好的事情会发生，直到你越过它的外部边界“事件视界”。你可以想象这是在一条以巨大瀑布为终点的河流中游泳，当你漂浮在水面上时，水流变得越来越快。即使你还看不到瀑布，你也可以游到安全的地方，如果你没有注意到它，你越过了边界，不管你游得多快，现在这条小溪都会把你推向死亡。任何东西都逃不过黑洞瀑布，一旦离得太近。这个边界将黑洞与宇宙的其他部分完全分开。其实我们无法接近它们，所以无法判断黑洞内部到底发生了什么。

但是我们有一些关于黑洞边缘的理论。黑洞像火炉上的火锅一样放射出它们的质量，如同水蒸气的蒸发，这叫做霍金辐射。黑洞不断地失去极其微小的质量，这一过程令人难以置信地缓慢。一个质量相当于太阳的黑洞，要失去其质量的0.0000001%，需要10000亿年。这种情况不断发生，不可阻挡，而且随着时间的推移，在未来，它的速度越来越快。

当宇宙中最后一颗恒星已经死亡数万亿年后，黑洞将变得越来越小，直到它们蒸发消失，只留下一点辐射。但这又有新的问题，因为在消失的过程中，黑洞可能会删除一些基本信息。

什么是信息？信息不是有形的，它通常被理解为粒子排列的特性。这是什么意思？想象一下一堆碳原子，以某种方式排列，你就会感到冷。用不同的方式排列，你就会得到一颗钻石。原子是一样的。

信息有什么变化？如果我们让这个更复杂，再加上几个原子，我们得到一个香蕉，改变原子的排列，我们得到一只松鼠。宇宙万物的基本构成要素是一样的。不管他们是鸟还是石头，或是一杯咖啡，宇宙中的一切都是一样的。

根据量子力学理论，信息是不可摧毁的。它可能会改变形状，但永远不会丢失。例如，如果你烧了一张纸，那灰再也不会变成纸了。但是，如果你能仔细收集灰中的每一个碳原子，并测量出火焰所散发出的烟雾和热量的确切性质，理论上，你就可以重建这张纸。这张纸的信息还在宇宙中，它没丢，只是很难读。如果你能以某种方式测量宇宙中的每一个原子、粒子和辐射波，你就能看到并跟踪其中的每一点信息。

假设，你可以看到整个宇宙的历史回到大爆炸，信息会告诉我们事物之间有什么不同。过去黑洞的作用正好相反，它们拿不同的东西，使它们相同。它们破坏信息，这就产生了信息悖论。信息悖论是一种很重要的理论。它是我们所有物理定律的基础。信息永远不会丢失，一直存在，一切都是相对的。

我们如何理解这个悖论？有这些可能。第一，信息永远无法挽回地丢失。这意味着我们必须废除所有的物理定律，扔掉很多迄今为止运行良好的东西，从头开始。那些新的物理定律会是什么样子？对我们意味着什么？没人知道，这有点吓人。还有一种可能，信息是隐藏的。也许黑洞的一小部分分裂形成了一个婴儿宇宙，信息会被转移到这个新的奇怪的地方，在那里我们永远无法观察或与之互动，但从技术上讲，它不会丢失。这就像一个坏了的硬盘，里面有你永远无法访问的家庭照片。

黑洞给我们带来了太多未知的秘密，科普Room将带着大家一起去探寻，欢迎大家留言评论，每天一点科普，带给你知识的力量。