标签Paradoxe de l的档案’information

L’全息宇宙(一):悖论’information

这是第一篇文章’基于最初在该杂志上以英文发表的一篇文章的一系列6 推论:国际科学评论,j’添加了教育插图。

介绍

在2015年8月25日在斯德哥尔摩KTH皇家技术学院的演讲中 媒体大肆宣传这一话题,史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)宣布已解决了一个名为 信息悖论 [1]。后者说明了量子力学与广义相对论所描述的黑洞模型之间的潜在冲突。因此,它在基础物理学中发挥了核心作用,并使理论家群体分裂了四十年。根据霍金的说法,黑洞3D体积中有关物质和能量的所有信息实际上都驻留在其2D表面(事件视界)上,编码为全息图。

 全息图1
全息图是一种特殊类型的照片,当适当照射时会产生三维图像。所有描述三维场景的信息均以刻在二维胶片上的明暗区域的模式编码。

由于量子蒸发过程中释放的辐射,该信息可以被完全恢复(尽管是混沌形式),而这一过程最初是由同一位霍金四十年前预测的。

这个想法并不新奇:它使用了先前由数百位物理学家研究过的全息宇宙模型,并且这种狂热的对象使他们中的一些人完全想象出了超现实主义的情景。例如,S。Mathur提出,落入黑洞的宇航员不会被重力引力或量子防火墙破坏,而会简单地转换成全息图,而不会意识到任何事情。 [2].

对于霍金的宣布,整个科学界因此做出了非常谨慎和怀疑的反应,而不是对一个尚未在技术上发展的想法的过早宣布感到尴尬:信息如何适应事件的视野,如何返回到事件外界尚未提供任何细节。[3]

为了更清楚地看到,我们需要回顾一下黑洞的热力学。

黑洞的热力学与信息悖论

在1970年代-古典广义相对论中黑洞理论的黄金时代-一方面证明了黑洞处于平衡状态的最终状态仅取决于三个参数:质量M,角动量J和电电荷Q,这自相矛盾地使它成为所有物理学中最简单的对象;另一方面,相互作用的黑洞的动力学可以归纳为四个定律,与常规热力学的定律极为相似。[4]。特别是,第二定律指出,黑洞的面积永远不会随着时间而减少。这个基本结果表明黑洞面积与热力学系统的熵之间存在紧密联系。 继续阅读