人們用碎紙機(jī)粉碎無(wú)用的文件，設(shè)想一下，碎紙被一片一片地地粘結(jié)起來(lái)，重新拼結(jié)成完整的紙張。人們將一份機(jī)密文件的信息永久消除時(shí)，不妨將信息投送到“超級(jí)粉碎機(jī)”的黑洞。很多科學(xué)家相信，跌入黑洞的信息不能取回了，黑洞是一切宇宙信息永久消失的“墳場(chǎng)”，不可能從黑洞中找回永久性刪除的信息。有關(guān)“黑洞信息學(xué)”的科學(xué)爭(zhēng)論持續(xù)了很多年。有些物理學(xué)家認(rèn)為，黑洞是信息的最終“避難所”，一旦任何自帶信息的物體跌入黑洞，它們就會(huì)消失得無(wú)影無(wú)蹤，黑洞在吞噬物體和信息時(shí)不會(huì)留下任何可追溯的線索。

一項(xiàng)研究的成果表明，黑洞“信息殺手”的封存理論的預(yù)期存在問(wèn)題。布法羅大學(xué)的物理學(xué)助理教授德?lián)P·斯托伊科維奇博士不同意黑洞封存信息的理論，跌入黑洞的信息被封存在黑洞內(nèi)部，但不一定跌入無(wú)底的深淵。斯托伊科維奇和安蘇爾·薩伊尼博士在《物理學(xué)評(píng)論通訊》雜志發(fā)表了他們的論文，詳細(xì)地描述了黑洞信息不會(huì)消失的原因，在黑洞輻射中的粒子產(chǎn)生了相互作用，粒子包含了黑洞內(nèi)被封存的信息。黑洞的能量和粒子態(tài)輻射開(kāi)啟了黑洞信息的窗口，永久封存的信息被釋放，其中的信息包括：跌入黑洞的物體特征信息、黑洞吞噬物質(zhì)和能量的特征信息。

天體物理學(xué)家的重要發(fā)現(xiàn)回應(yīng)了所謂信息在黑洞內(nèi)消失的觀點(diǎn)，有些物理學(xué)家在絞盡腦汁、千方百計(jì)地使用數(shù)學(xué)公式，以揭示黑洞的信息儲(chǔ)存和釋放特性。斯托伊科維奇和薩伊尼博士演示了簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，描述了黑洞保存信息的方式，在解決黑洞信息丟失悖論的難題上取得了顯著的進(jìn)展，科學(xué)家被黑洞的信息悖論困擾了近40年。

斯蒂芬·霍金最早提出了“黑洞不黑”的理論預(yù)測(cè)，黑洞在時(shí)間流失中逐漸地蒸發(fā)、耗盡能量，他的黑洞輻射理論有一個(gè)很大的問(wèn)題，當(dāng)黑洞消失后，被黑洞封存的信息是否永久地丟失？好似往事隨風(fēng)而去的大腦印象。黑洞的信息丟失似乎違反了量子力學(xué)的原理，根據(jù)量子力學(xué)的解釋?zhuān)诙吹男畔?huì)完整地保存下來(lái)。

上個(gè)世紀(jì)的70年代，霍金設(shè)想了一種黑洞輻射粒子的情形，黑洞輻射意味著能量的逐漸消失，黑洞不斷地緩慢萎縮，直到消失成為“一片云海”。霍金進(jìn)一步推論了黑洞信息的結(jié)局，在黑洞輻射中釋放的粒子不包含任何黑洞的信息，當(dāng)黑洞天體完全蒸發(fā)時(shí)，黑洞內(nèi)封存的任何信息都將消失，不會(huì)留下一絲痕跡。霍金后來(lái)糾正了原先的觀點(diǎn)，黑洞信息完全消失的見(jiàn)解可能并不正確。

科學(xué)家對(duì)黑洞信息能否恢復(fù)和如何恢復(fù)的問(wèn)題看法不同，開(kāi)展了無(wú)休無(wú)止的學(xué)術(shù)爭(zhēng)議。斯托伊科維奇和安蘇爾·薩伊尼兩位科學(xué)家澄清了一個(gè)見(jiàn)解，他們不僅尋找在黑洞輻射中釋放的粒子，而且對(duì)粒子微妙的相互作用進(jìn)行分析，假想某位科學(xué)觀測(cè)者冒著生命的危險(xiǎn)，從黑洞的邊界收集黑洞輻射的信息，黑洞“古堡幽靈”的秘密也許會(huì)直接地顯現(xiàn)出來(lái)。

粒子的相互作用涉及了引力作用、也涉及了粒子相互交換能量時(shí)依托的介質(zhì)，比如：光子?？茖W(xué)家早已了解粒子的交互作用關(guān)系，但很多科學(xué)家在過(guò)去的研究中忽視了粒子交互作用的重要性，在相關(guān)的數(shù)學(xué)計(jì)算中時(shí)常被忽視，以為粒子交互作用的因子很小，不會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生多少影響。兩位科學(xué)家簡(jiǎn)明的計(jì)算方式表明，粒子的交互作用因素在開(kāi)始時(shí)非常小，卻不是一成不變的，隨時(shí)間的過(guò)程逐漸變大，最終影響了計(jì)算結(jié)果。布法羅大學(xué)的“黑洞信息學(xué)”研究項(xiàng)目得到了科學(xué)基金會(huì)的資助。

（編譯：2015-4-3）

鄧如山 – 知乎