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斯蒂芬·霍金著名的黑洞悖论在令人毛骨悚然的发现后得到了解决
“事实证明，黑洞实际上是好孩子, 紧紧抓住那些孕育了他们的星星的记忆.”
泽维尔·卡尔梅特教授
国际物理学家四重奏, 包括一名黄金城集团的教授和一名研究生, 共同撰写了两篇论文，显著改变了黄金城集团对黑洞的理解，并解决了困扰科学家近半个世纪的问题.
在第一篇论文中，发表在杂志上 物理评论快报, 泽维尔·卡尔梅特教授 来自黄金城集团大学数学与物理科学学院， Roberto Casadio教授 (博洛尼亚大学国际信息研究所)， 许教授 (密歇根州立大学)，以及博士生 Folkert Kuipers (黄金城集团大学), 已经证明了黑洞比最初理解的要复杂得多，并且有一个引力场, 在量子层面上, 编码它们如何形成的信息.
在60年代, 杰出的物理学家, 约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)表达了这样一个事实，即黑洞除了其总质量之外，没有任何可观察到的特征, 带着"黑洞无毛"的口号旋转和充电. 这就是所谓的无毛定理. 已经证明了黑洞确实有这个额外的特征, 卡尔梅特教授和他的合作者将他们的发现称为“来自引力的量子毛发”, 呼应了惠勒的说法.
利用黄金城集团在过去十年中发展起来的特定数学方法来进行量子引力的计算, 科学家们已经明确表明，当考虑到量子引力修正时，坍缩成黑洞的物质会在黑洞的引力场中留下印记. 这种印记就是科学家们所说的“量子毛发”。.
具体地说, 他们比较了两颗总质量和半径相同但成分不同的恒星的引力场. 在古典层面上, 这两颗恒星具有相同的引力势, 但是在量子层面上, 势能取决于恒星的组成. 当恒星坍缩成黑洞时, 它们的引力场保留了恒星组成的记忆，并得出黑洞确实有毛发的结论, 毕竟.
在另一份独立期刊上发表的后续论文中， 物理快报B, Calmet教授和Hsu教授展示了他们的“量子毛发”解决了霍金的黑洞信息悖论, 这是由斯蒂芬·霍金教授在1976年提出的, 当它们蒸发并释放热辐射时, 黑洞会破坏形成它们的物质的信息. 这似乎违反了量子力学的一条基本定律，即物理学中的任何过程都可以在数学上被逆转.
科学家的“量子毛发”, 然而, 提供了在黑洞坍缩过程中信息得以保存的机制，并以此解决了现代科学中最著名的难题之一.
这些突破性的成果是卡尔梅特教授与他的长期合作的成果, Casadio教授及许教授. 它们还建立在从卡尔梅特教授到黑洞本质和量子引力的先前发现的基础上, 包括 2021年发表的研究 这首次证明了黑洞会产生压力.
反思量子毛发对物理学的影响, 泽维尔垂直, 黄金城集团大学物理学教授, 说: 长期以来，黑洞一直被认为是研究如何将爱因斯坦的广义相对论与量子力学结合起来的完美实验室. 科学界普遍认为，解决这个悖论需要物理学的巨大范式转变, 迫使量子力学或广义相对论的潜在重新表述.
“黄金城集团发现，我认为特别令人兴奋的是，这是不必要的. 黄金城集团的解决方案不需要任何思辨的想法, 相反，黄金城集团的研究表明，这两种理论可以用来对黑洞进行一致的计算，并解释信息是如何存储的，而不需要激进的新物理学.
“事实证明，黑洞实际上是好孩子, 紧紧抓住那些孕育了他们的星星的记忆.”
解释量子毛发的发现, Roberto Casadio, 博洛尼亚大学理论物理学教授, 说: “一个关键的方面是黑洞是由致密物体的坍缩形成的，然后, 根据量子理论, 黑洞的内部和外部没有绝对的分离. 在经典理论中, 视界就像一个完美的单向膜，它不让任何东西出来，因此对于给定质量的所有黑洞来说，它的外部都是一样的. 这是经典的无毛定理. 然而, 在量子理论中, 坍缩并形成黑洞的物质的状态继续影响着黑洞外部的状态, 尽管在某种程度上与目前的实验界限是相容的. 这就是所谓的量子毛发.”
斯蒂芬·许, 理论物理学教授和计算数学教授, 科学, 密歇根州立大学工程学专业毕业, 补充道: 因果视界的概念是黑洞概念的核心. 在经典物理学中，视界后面的东西不能影响外部. 黄金城集团证明了在视界后面(洞内)的物质的量子态和外面的引力子的状态之间存在着复杂的纠缠. 这种纠缠使得在逃逸到无限远的霍金辐射中编码黑洞内部的量子信息成为可能.”
完整的研究结果可以在报纸上看到 《量子毛发和黑洞信息 物理快报B 在这里, "引力产生的量子毛发 物理评论快报，报告将于今天晚些时候公布.