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(xué)家史蒂芬·霍金提出了一系列關(guān)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(yīng)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(guān)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(yīng)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。

物理學(xué)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(guān)，兩者之間呈反比關(guān)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(yīng)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(xué)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(shè)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(xué)家以一篇科研論文的形式從學(xué)術(shù)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(yīng)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(xué)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(dǎo)科學(xué)家們找到解決這一悖論的正確道路。