正文
“
霍金辐射
”
，这是一个悖论：黑洞蒸发是一个不可逆的过程。这让物理学家们汗颜，因为它表明他们还未真正理解自然规律。
白线表示黑洞视界的预期边界。根据我们最好的物理定律，里面的信息永远都出不来。图片来源：Ute Kraus, Physics education group Kraus,Universität Hildesheim；背景：Axel Mellinger。
黑洞信息丢失是自相矛盾的，因为它反映了理论本质的不一致性。例如霍金在他的计算中，当结合广义相对论与标准模型的量子场论，得到的结果与量子理论并不兼容。从根本上说，任何涉及粒子交互的过程都是可逆的。由于黑洞蒸发的不可逆性，霍金表明这两个理论是不吻合的。
这种矛盾的明显根源来源于不可逆的蒸发并不考虑时间和空间的量子特性。为此，我们需要一个目前还未形成的量子引力理论。大多数物理学家认为，量子引力仍然会存在悖论，只是如何作用，他们仍然不清楚。
受爱因斯坦支配的万有引力，以及受量子物理学支配的其他理论（强、弱和电磁作用），是支配宇宙万物的两个独立的准则，但是他们在根本上是不相容的。图片来源：SLAC国家加速实验室（SLAC National AcceleratorLaboratory）。
然而，我们很难指责量子力学论，在广义相对论正常运转的体制中，没有什么有趣的事情发生在这一视界。因为量子引力的强度取决于时空的曲率，但是黑洞视界的曲率则与黑洞的质量成反比，也就是黑洞质量越大，视界上的量子引力效应就越小。
只有当黑洞达到普朗克质量（物理学名词，弦理论中的一根振动的弦的典型等价质量），约
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毫克，量子引力效应才会变得明显。当黑洞收缩到临界大小时，由于量子引力的关系，信息会被释放出来。但在那之前，任意大量的信息都可能会被封闭在黑洞中，这取决于黑洞本身的构成。并且如果黑洞只剩下普朗克质量，我们很难用如此少量的能量去编码如此大量的信息。
在过去的四十年中，一些世界上最聪明的人都在尝试解决这个难题。听上去可能会觉得奇怪，这样一个稀奇古怪的问题竟得到了如此大量的关注。对于这一点，物理学家们有很好的解释。黑洞的蒸发是理解量子理论与引力相互作用的最好例子，因此它也可能是我们找到正确量子引力理论的钥匙。解决这个悖论将会是一个巨大的突破，并且毫无疑问，这将使我们对自然在概念上有一个的全新认知。
迄今为止，大多数关于黑洞信息流失问题的解决方法都可以被归入以下四类，但每一类都有优缺点。
在黑洞形成的早期，信息可能从黑洞中逃逸，但其中的原理尚未被发现。图片来源：Petr Kratochvil。
1.
信息在早期被释放。
信息在黑洞达到普朗克质量之前就被早早地泄露出来。这是当前最流行的观点。然而，有两点还不是很清楚：信息如何被编码入射线中以及该观点如何绕过霍金计算的结论。
这个解决方案的优点在于，它与我们已知的黑洞热力学兼容。缺点是，如果这个解释是正确的，那么某种非局域性——“幽灵般的超距作用”（译者按：由爱因斯坦命名的一种物理学观点。观点认为相隔一定距离的两个物体之间存在直接的、瞬时的相互作用，不需要任何媒质传递，也不需要任何传递时间。）——似乎是不可避免的。更糟糕的是，最近一项研究称，如果信息是在早期被释放出来，那么黑洞会被一种高能屏障所环绕：一面“火墙”。假设“火墙”真的存在，这就违背了广义相对论所基于的等效性原理。令人十分头疼。
图片来源：欧洲航天局（ESA），请通过以下网址访问：
http://chandra.harvard.edu/resources/illustrations/blackholes
