霍金打破黑洞謬論 - 地球科學討論

霍金打破黑洞謬論

新聞來源http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996151


黑洞究究竟會不會吞噬所有的東西，包括任何可以研究黑洞內部物質狀態與結構的訊
呢？這個「黑洞謬論」，目經過30年的爭議之後，聞名全球的黑洞大師—英國劍橋大學物
理學家史蒂芬‧霍金說：「我錯了！」

1976年，霍金提出：黑洞一旦形成之後，便會開始藉由輻射能量的方式損失質量，是
謂黑洞蒸發（black hole evaporattion）」理論；而這種輻射稱為「霍金輻射（Hawking
radiation）」）並不含有任何黑洞內部的物質訊息，因此，只要黑洞開始蒸發，所有黑
洞內部的狀態與結構的資訊就會全部遺失。換言之，人類永遠不可能知道黑洞裡面是什麼
樣子。不過，這種說法與量子物理相互抵觸，因為量子物理中認為不可能有任何資訊會被
永遠抹滅掉。當時霍金辯稱：由於黑洞的重力場非常強大，量子物理定律在此狀態下可能
大不相同。雖然黑洞大師說話了，不過，可不是所有的人都會聽從他的說法。

2004年初，美國俄亥俄州立大學Samir Mathur等人發表研究結果，認為如果根據「弦
論（string theory）」：宇宙萬物都是由一些微小且會震動的細弦所組成，而不是由一
般認知的點狀粒子所組成，則黑洞就會像團大毛線球一樣，是由眾多細弦糾結在一起而形
成；如此一來，霍金輻射就會包含來自黑洞內部的訊息，不再是空白一片。

如今，霍金本身也對這個問題做出回應，雖然他還未呈現所有的物理和數學細節，不
過當他在7/21於愛爾蘭都柏林舉行的第十七屆廣義相對論和重力國際研討會（International Conference on General
Relativity and Gravitation）會議中發表他的研究成果後，肯定會在物理界中引起不小
的波瀾。有別於傳統黑洞理論，在他的新理論中黑洞根本不存在會將所有東西隱藏於其內
、分隔黑洞內外的事件視界（event horizon），而且黑洞不會吞噬所有接近它的物質與
能量，反而會持續地向外發出輻射，天文學家更可直接研究來自黑洞內部的訊息。

目前科學界只能用「嚴陣以待」四個字形容他們對霍金新黑洞理論的等待。如果霍金
的新理論真的正確而成功了，最高興的不是他本人，而是和他在1997年立下賭約的美國加
州理工學院理論物理學家John Preskill，因為當年同是加州理工學院的Kip Thorne和
霍金將輸了這場賭約。

參考資料來源：台北市立天文科學教育館網站http://www.tam.gov.tw/

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