從黑洞“毛發(fā)”理論再到嘗試解決信息悖論，英國著名物理學家史蒂芬·霍金提出了一系列關于黑洞的開創(chuàng)性理論。

而在他的一項最新理論中，霍金提出質(zhì)量與一座山相當?shù)奈⑿秃诙纯梢葬尫懦龃罅康腦射線和γ射線，輻射功率可以高達1000萬兆瓦，這將足以供應全世界的用電需求。不過別高興太早，我們首先需要找到一個質(zhì)量足夠小且不會把我們毀滅掉的小型黑洞。

這是近日霍金做客BBC 4臺第二期“里斯講座”（Reith lecture）嘉賓時所作的闡述。在闡述自己關于黑洞的一系列理論時，霍金提到在真空中會產(chǎn)生一個虛粒子對，其中一個可能會落入黑洞，而另一個成員粒子則可能留在黑洞外。此時，由于失去了發(fā)生相互湮滅反應的“同伴粒子”，這個在黑洞外的粒子就有機會逃離，并以輻射的形式向外發(fā)射。

黑洞發(fā)電站

物理學家們此前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，黑洞會向外發(fā)出粒子和輻射，其強度與黑洞的質(zhì)量大小直接相關，兩者之間呈反比關系。比如說，一個質(zhì)量與太陽相當?shù)暮诙磳ν忉尫帕Ｗ拥男蕵O低，根本難以進行探測。而一個質(zhì)量與一座高山相當?shù)奈⑿秃诙此尫诺牧Ｗ虞椛鋭t會相當明顯。

霍金表示：“一個質(zhì)量與一座山相當?shù)暮诙矗溽尫臱射線和γ射線的功率可以超過1000萬兆瓦，足以供應全球的電力所需。不過，要想捕獲這樣一個迷你黑洞也并不容易，你不能就那樣把它放進一座發(fā)電站，因為它就直接從地板向下，一直落到地心。如果我們有這樣一個黑洞，我想唯一的方法只能是將它放置在圍繞地球運行的軌道上。”

科學家們多年來一直在嘗試尋找此類微型黑洞，但一直沒有取得進展。他說：“這真是令人感到遺憾，因為如果你能夠成功找到這樣的黑洞，你就能獲得諾貝爾獎。”不過他認為自己有比苦苦搜尋更好的主意，那就是在額外的時空維度中制造出一個這樣的黑洞出來。他說：“根據(jù)一些理論，我們所生活的宇宙不過是一個四維空間的表面，而宇宙本身很可能是一個10維乃至11維的空間。”

霍金指出：“由于光線只能在4維空間中傳播，而不能涉及那些額外維度，因此對我們而言，那些額外的維度是無法看到的。然而引力卻可以對那些額外維度產(chǎn)生顯著影響，因此這就讓我們在額外維度中制造一個微型黑洞出現(xiàn)了可能性。”

就在去年，霍金提出一項理論，指出黑洞并非很多人以為的那種“終極煉獄”，因為數(shù)據(jù)是有可能從黑洞中逃離的，并提出了一種新的機制來解釋這一問題　　我們或許可以在位于歐洲瑞士境內(nèi)的歐洲核子中心（CERN）大型強子對撞機（LHC）設備上對霍金的這一理論進行檢驗。該中心開展的一些粒子對撞實驗中會產(chǎn)生出類似的微型黑洞，后者產(chǎn)生的粒子輻射模式將很容易被識別出來。對此，霍金幽默的表示：“看來我畢竟還是能拿到諾貝爾獎的。”

就在去年，霍金提出一項理論，指出黑洞并非很多人以為的那種“終極煉獄”，因為數(shù)據(jù)是有可能從黑洞中逃離的。

這位已經(jīng)74歲高齡的物理學家以一篇科研論文的形式從學術上詳細闡述了這一思想，并表示該問題答案的核心就在于一種位于黑洞事件邊界附近，處于零能量狀態(tài)的粒子，或者如霍金所言的“軟毛發(fā)”之中。

在去年8月份在瑞典首都斯德哥爾摩舉行的一次演講中，霍金教授在輕松幽默的氛圍中對這一理論進行了闡釋。他對傳統(tǒng)上認為任何物質(zhì)一旦落入黑洞就會永遠消失的觀點進行了駁斥，并表示他找到了一種機制，能夠確保“信息從黑洞中逃離”。

霍金指出，被束縛在黑洞事件界限內(nèi)部的粒子應當是由光子和引力子組成的，它們是光和引力能量的“量子”。這些能量非常低，甚至可以認為是不具有能量的量子粒子聚集在黑洞邊緣附近，它們可以從落入黑洞的粒子中捕獲并儲存其中含有的信息。這一機制表明，即便落入黑洞的粒子消失了，但它們所包含的信息并不會隨之丟失，而是會被保留下來，在黑洞虛幻邊緣的量子“毛發(fā)”中徘徊，這種場景有時候會讓人聯(lián)想到人鼻孔中的鼻毛截留進入我們鼻腔內(nèi)空氣中的塵埃顆粒。

“黑洞信息悖論”長期以來困擾著黑洞研究。該悖論的核心內(nèi)容是：如果按照傳統(tǒng)觀點，即認為一旦黑洞消失，此前所有被黑洞吞噬的物質(zhì)所攜帶的全部信息也將隨之從宇宙間消失。那么這樣的結(jié)果將與量子力學原理相沖突，因為后者指出，信息和能量一樣是守恒的，是無法被消滅的。

而如果霍金的這一理論正確，那么或許這將最終引導科學家們找到解決這一悖論的正確道路。