現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)爲(wèi),構(gòu)成物質(zhì)的這種信息是不會(huì)被摧毀的,也許你會(huì)說如果我找一本書燒了它,說變成一堆灰,那麼紙張的分子排列被破壞,紙張上墨水的分子排列也被破壞了,這本書的信息不就被摧毀了嗎?
雖然乍聽起來這種說法好像沒有錯(cuò),但以物理學(xué)的觀點(diǎn)來看,每一個(gè)被丟進(jìn)火中的原子和由燃燒而産生的能量,它們還存在于這個(gè)宇宙之中,因爲(wèi)宇宙是封閉的,這些原子和能量跑不出這個(gè)宇宙,如果我們?cè)诰的科技發(fā)達(dá)到可以回收灰燼中的每一個(gè)碳原子,並準(zhǔn)確測量煙霧和熱輻射等這些燃燒過程中的所有屬性,然後通過這些數(shù)據(jù)還原出書本燃燒之前的原子排列方法,那麼這本書是可以被還原的。
也就是說,燒書並沒有讓這本書的信息被摧毀,信息不會(huì)被摧毀是現(xiàn)代物理學(xué)這個(gè)大廈的基石,量子力學(xué)就是建立在這個(gè)基石之上的。但是這樣重要的一塊基石,卻因爲(wèi)黑洞的出現(xiàn)而開始變得松動(dòng),我們?cè)诰已經(jīng)知道被黑洞吸進(jìn)去的物質(zhì)將無法離開黑洞,而保存于這些物質(zhì)上的信息當(dāng)然也無法離開黑洞,由于黑洞也是我們?cè)诰這個(gè)宇宙中的一部分,因此即使信息一直停留在黑洞內(nèi)部,但它卻沒有從這個(gè)宇宙中消失,這不違反“信息不會(huì)被摧毀”這條法則,然而霍金提出的那個(gè)霍金輻射卻讓情況變得複雜了起來。
前面說到黑洞會(huì)因爲(wèi)霍金輻射而一點(diǎn)一點(diǎn)地蒸發(fā)消失,但由于霍金輻射是輻射能量,並不輻射信息,被黑洞吞噬的物質(zhì)裏保存的信息不也就跟著消失了嗎?因此如果霍金輻射正確,那麼就意味著信息可以被摧毀,現(xiàn)代物理學(xué)這座大廈也將隨之倒塌,但是由于霍金輻射在數(shù)學(xué)上不存在職何問題,物理學(xué)家們都認(rèn)同霍金輻射,那麼問題究竟出在了哪裏?這就是黑洞信息悖論的內(nèi)容。
爲(wèi)了解決黑洞信息悖論,很多物理學(xué)家都投入了大批的精力,其中有三個(gè)人提出了目前爲(wèi)止最有也許解決黑洞信息悖論的理論,他們認(rèn)爲(wèi)當(dāng)物體被黑洞吸入其內(nèi)部以後,存在于物體上的信息將會(huì)被等價(jià)的保存到黑洞邊界(事件視界)的外表,換句話說,物體上的所有信息都被100%的保存到了黑洞外表這個(gè)二維平面上,因爲(wèi)這種方法像極了現(xiàn)代的全息投影技術(shù),因此這個(gè)理論被稱爲(wèi)全息原理。
全息原理認(rèn)爲(wèi),保存于黑洞外表的信息將在霍金輻射發(fā)生的過程中,隨著輻射被帶到黑洞以外,因此信息並不會(huì)隨著黑洞的消失而消失,黑洞信息悖論就此完美解決。雖然悖論解決了,現(xiàn)代物理學(xué)也遇救了,但是這個(gè)全息原理卻從全然上改變了我們?cè)诰對(duì)現(xiàn)實(shí)的明白,我們?cè)诰可以仔細(xì)品一下,如果任何掉入黑洞內(nèi)的物體的信息都被保存在黑洞外表這個(gè)二維平面上的話,這將意味著雖然黑洞內(nèi)的物體存在于三維空間,但在黑洞外的人看來,這個(gè)物體只是一個(gè)存在于二維平面上的圖片。
雖然這聽起來非常反常識(shí),但黑洞作爲(wèi)一個(gè)存在于我們?cè)诰這個(gè)宇宙中的天體,它當(dāng)然也遵循這個(gè)宇宙的物理法則,因此在同樣的物理法則下,黑洞上發(fā)生了這種全息投射,很有也許發(fā)生在整個(gè)宇宙中,也就是說包括你我在內(nèi),我們?cè)诰周圍所有的三維物體都有也許是“宇宙視界”外表上的二維信息的投影。如果你要問這個(gè)“宇宙視界”外表在哪裏,類似于黑洞的視界外表,“宇宙視界”外表包裹著整個(gè)宇宙,因此它在理論上距離我們?cè)诰無限遠(yuǎn),那麼這是不是意味著我們?cè)诰其實(shí)是生活在一個(gè)巨大的黑洞裏呢?
全息原理並沒有對(duì)這個(gè)問題給出肯定答案的,如果全息宇宙論是正確的話,那麼存在于三維世界中的我們?cè)诰,和被保存在二維平面上的我們?cè)诰,哪一個(gè)才是真實(shí)的存在?我們?cè)诰這個(gè)宇宙終因此什麼東西?或許在我們?cè)诰這一代人的有生之年將無法獲得正確答案。