霍金自打臉：黑洞根本不存在

科技 08-17

茫茫宇宙中，傳說可吞噬任何物質的「黑洞」（black hole）到底存在嗎？英國當代物理學大師霍金（Stephen Hawking）窮一生研究希望證實黑洞存在，但他日前決定「打倒昨日的我」，發表論文指所謂能吞噬一切的黑洞，根本不存在，震驚物理學界。他淡然接受一生心血或付諸流水的事實，微笑寫道：「我（對黑洞）的看法改變了。」

黑洞一直是天文物理學上最神秘的領域，它由質量龐大的恆星殆盡後，重力塌縮至無限小的「奇點」（singularity）而成。根據科學家愛因斯坦（Albert Einstein）提出的廣義相對論，它的重力場將強得令任何物質、輻射甚至光線都無法逃逸。而物理學界對黑洞存在與否的關鍵爭拗點，一直在於黑洞的邊緣界線──「事件視界」（event horizon）。

霍金自打臉：黑洞根本不存在

在哈佛大學的演講中，霍金教授表示，黑洞的名字可能並不確切，它應該被稱作「灰洞」。相關研究論文已經經過同行評議並發表

由於「奇點」體積無限小，不可能有空間儲存任何物質和數據，而理論上任何數據物質只要墮進「事件視界」內，均會徹底湮滅，從此消失於宇宙中。但這建基於廣義相對論的黑洞「事件視界」概念，卻與量子力學相矛盾。根據量子力學定律，任何轉化過程均可逆轉，因此應有能量或信息可從黑洞逃逸。

根本沒有「事件視界」

兩年前有關爭拗更升溫，美國物理學家波爾欽斯基（Joseph Polchinski）團隊發現，依循量子力學定律，「事件視界」必須為高能量的「火牆」將物質燃燒殆盡才墮進黑洞。但問題又來了，若然「火牆」存在，則違反廣義相對論中的「等效原理」──若然物質以自由落體墮進黑洞，將無法在宇宙找到相應的單位。那麼，「事件視界」應毫不起眼，而不能像火牆耀目。

霍金自打臉：黑洞根本不存在

這黑洞「火牆悖論」（firewall paradox）纏繞物理學界兩年後，霍金上周三終於在網上發表論文，拋出兼容兩個理論的新答案：黑洞周圍根本沒有「事件視界」。他解釋，黑洞周圍的量子效應令時空變化太劇烈，因此分界並不清晰，並大膽提出以「表觀視界」（apparent horizon）為真正的黑洞邊界，取代「事件視界」。

「表觀視界」暫存物質能量

「表觀視界」可將企圖逃逸的物質和能量暫存，然後再將物質釋放，但實際物質如何逃離黑洞的機制仍有待進一步研究。不過，雖然信息難再收復，但信息某程度上仍然存在，霍金就將相關過程，形容像天氣預報一樣，理論上可行，但實際上很難準確做到。

但霍金宣稱沒有「事件視界」，對解決黑洞存在與否的問題意義非常重大──既然「吞噬」的物質將重回宇宙，換言之，傳統概念說連光線也無法逃逸的所謂黑洞，實際並不存在。霍金在論文中承認：「沒有了『事件視界』，意味（宇宙）沒有黑洞了。」

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