黑洞会像垂死的老士兵一样消失吗？它们会像超维气球一样爆炸吗？也许它们确实如此，或者也许它们穿过了宇宙卢比孔，有效地逆转了它们的性质并成为逆异常，它们无法通过它们的事件视界进入，但会不断地将能量和物质驱逐回宇宙。
在他的最新著作《白洞》中，物理学家兼哲学家卡洛·罗维利（Carlo Rovelli）将他的注意力和丰富的专业知识集中在神秘的空间现象上，潜入事件视界，探索它们的理论内部运作方式，并假设那些无限微小的底部可能存在什么，无限迷人的引力点。在本周的热门书籍摘录中，罗维利讨论了天体物理学界的科学分歧，即所有信息（根据我们目前对宇宙规则的理解，无法被破坏）一旦陷入不可避免的困境，就会去往何处。黑洞。
摘自卡洛·罗维利的《白洞》 。由河头图书出版。版权所有 © 2023 卡洛·罗维利。版权所有。
1974年，史蒂芬·霍金做出了一个意想不到的理论发现：黑洞一定会散发热量。这也是一种量子隧道效应，但比普朗克星的弹跳更简单：由于量子物理为万物提供了通道，被困在地平线内的光子得以逃逸。它们在地平线以下“隧道”。
因此黑洞会像火炉一样散发热量，霍金计算了它们的温度。辐射热带走能量。当黑洞失去能量时，它会逐渐失去质量（质量就是能量），变得越来越轻、越来越小。它的地平线缩小了。用行话来说，我们说黑洞“蒸发”。
放热是不可逆过程的最大特征：单向发生且不可逆转的过程。炉子发出热量，使寒冷的房间变暖。你见过寒冷房间的墙壁散发出热量并加热温暖的炉子吗？当产生热量时，该过程是不可逆的。事实上，只要该过程不可逆，就会产生热量（或类似的东西）。热是不可逆转的标志。热量区分了过去和未来。
因此，黑洞的生命至少有一个明显不可逆转的方面：其视界逐渐缩小。
但是，请注意：视界的缩小并不意味着黑洞的内部变小。内部基本保持原样，并且内部体积不断增大。只是地平线在缩小。这是一个让很多人感到困惑的微妙点。霍金辐射是一种主要关注地平线的现象，而不是洞的深处。因此，一个非常古老的黑洞具有独特的几何形状：巨大的内部（继续增长）和包围它的微小的视界（因为它已经蒸发）。一个古老的黑洞就像一个熟练的穆拉诺玻璃吹制者手中的玻璃瓶，他成功地使瓶子的体积随着瓶颈变窄而增加。
因此，在从黑色跃迁到白色的那一刻，黑洞可以拥有极小的视界和广阔的内部。一个小小的外壳，却蕴含着广阔的空间，就像寓言中那样。
在寓言中，我们会遇到一些小茅屋，进入后会发现里面有数百个巨大的房间。这似乎是不可能的，童话故事里的东西。但事实并非如此。封闭在小球体中的广阔空间是具体可能的。
如果这对我们来说很奇怪，那只是因为我们已经习惯了空间几何很简单的想法：它就是我们在学校学习的几何，欧几里得几何。但现实世界并非如此。空间的几何形状因重力而扭曲。这种扭曲使得巨大的体积被封闭在一个微小的球体中。普朗克恒星的引力会产生如此巨大的扭曲。
一只一直生活在大而平坦的广场上的蚂蚁，当它发现通过一个小洞可以进入一个大型地下车库时，它会感到惊讶。对于黑洞来说也是如此。这种惊奇告诉我们，我们不应该盲目相信习惯观念：世界比我们想象的更陌生、更多样化。
小视野内大体积的存在也给科学界带来了混乱。科学界已经分裂并就这个话题争论不休。在本节的其余部分中，我将向您介绍这一争议。它比其他部分更具技术性——如果你愿意的话可以跳过它——但它是一幅生动的、持续的科学辩论的图景。
分歧在于你可以将多少信息塞进一个体积大但表面小的实体中。科学界的一部分人相信，视界较小的黑洞只能包含少量信息。另一位不同意。
“包含信息”是什么意思？
或多或少是这样的：一个装有五个又大又重的球的盒子里的东西，还是一个装有二十个小弹珠的盒子里的东西更多？答案取决于你所说的“更多的事情”是什么意思。这五个球更大，更重，所以第一个盒子包含更多的物质，更多的物质，更多的能量，更多的东西。从这个意义上说，球盒里有“更多的东西”。
但弹珠的数量比球的数量多。从这个意义上说，弹珠盒里有“更多的东西”、更多的细节。如果我们想发送信号，通过给每个弹珠或每个球赋予单一颜色，我们可以用弹珠发送更多信号、更多颜色、更多信息，因为弹珠数量更多。更准确地说：描述弹珠需要比描述球更多的信息，因为弹珠的数量更多。用技术术语来说，球盒包含更多能量，而弹珠盒包含更多信息。
一个相当蒸发的老黑洞几乎没有能量，因为能量已经通过霍金辐射带走了。当它的大部分能量消失后，它还能包含很多信息吗？这里是争吵。
我的一些同事说服自己，不可能在一个小表面下塞满大量信息。也就是说，他们确信，当大部分能量消失并且地平线变得很小时，内部只能保留很少的信息。
科学界的另一部分（我所属的）则坚信相反的观点。黑洞中的信息——即使是高度蒸发的黑洞——仍然可能很大。双方都确信对方误入歧途。
这种分歧在科学史上很常见。有人可能会说他们是这门学科的精髓。它们可以持续很长时间。科学家们分裂、争吵、尖叫、争吵、扭打、互相攻击。然后，渐渐地，清晰度出现了。有些人最终是对的，另一些人最终是错的。
例如，在十九世纪末，物理学界分为两个激烈的派系。其中之一追随马赫的观点，认为原子只是方便的数学虚构。另一个人追随玻尔兹曼，相信原子是真实存在的。争论非常激烈。恩斯特·马赫是一位伟人，但事实证明玻尔兹曼是正确的。今天，我们甚至可以通过显微镜看到原子。
我认为那些相信小视界只能包含少量信息的同事们犯了一个严重的错误，即使乍一看他们的论点似乎很有说服力。让我们看看这些。
第一个论点是，从物体的能量和温度之间的关系开始，可以计算出一个物体有多少个基本成分（例如有多少个分子）。我们知道黑洞的能量（即质量）和温度（由霍金计算），因此我们可以进行数学计算。结果表明，视界越小，其基本成分就越少。
第二个论点是，存在明确的计算，使我们能够使用研究最多的量子引力理论（弦理论和环理论）直接计算这些基本成分。 1996 年，这两个主要竞争对手的理论在几个月内完成了这一计算。对于这两种理论来说，当视界很小时，基本成分的数量就会变少。
这些似乎都是强有力的论据。基于这些论点，许多物理学家接受了一个“教条”（他们自己这么称呼）：小表面中包含的基本成分的数量必然很小。在狭小的视野内，只能获得很少的信息。如果这个“教条”的证据如此有力，那么错误在哪里呢？
事实在于，这两个论点都只涉及可以从外部探测到的黑洞成分，只要黑洞保持原样即可。这些只是即将出现的组件。换句话说，这两个论点都忽略了在大的内部体积中可能存在组件的情况。这些论点是从远离黑洞、看不到内部并假设黑洞将永远保持原样的人的角度提出的。如果黑洞永远保持这种状态——请记住——那些远离它的人将只能看到外面的东西或地平线上的东西。对于他们来说，内部就好像不存在一样。对于他们来说。
但内部确实存在！不仅适合那些敢于进入的人（像我们一样），也适合那些有耐心等待黑色地平线变成白色，让困在里面的东西出来的人。换句话说，如果认为弦理论或环理论给出的黑洞组成部分的数量计算是完整的，那就是没有采纳芬克尔斯坦 1958 年的文章。从外部对黑洞的描述是不完整的。
环量子引力计算揭示了：通过计算地平线上空间量子的数量来精确计算分量的数量。但仔细观察，弦理论计算的结果是一样的：它假设黑洞是静止的，并且基于从远处看到的情况。根据假设，它忽略了洞内的情况以及洞蒸发完毕后（即不再静止时）从远处看到的情况。
我认为我的某些同事出于不耐烦而犯了错误，他们希望在蒸发结束之前解决所有问题，因为蒸发结束时量子引力变得不可避免），并且因为他们忘记考虑超出可以立即看到的范围的东西 – 这是我们经常犯的两个错误在生活中做出。
信奉教条的人发现自己遇到了问题。他们称之为“黑洞信息悖论”。他们确信，蒸发的黑洞内部不再有任何信息。现在，所有落入黑洞的东西都携带着信息。所以大量的信息可以进入这个洞。信息不可能消失。它去哪里？
为了解决这个悖论，该教条的信徒想象信息以神秘和巴洛克式的方式逃离了这个洞，也许是在霍金辐射的褶皱中，就像尤利西斯和他的同伴躲在羊下面逃离独眼巨人的洞穴一样。或者他们推测黑洞的内部通过假设的看不见的通道与外部相连。 。 。基本上，他们就像所有陷入困境的教条主义者一样，紧紧抓住救命稻草，寻找拯救教条的深奥方法。
但进入视界的信息并不会通过某种神秘、神奇的手段逃脱。它只是在地平线从黑色地平线转变为白色地平线之后出现。
史蒂芬·霍金在生命的最后几年曾说过，没有必要害怕生命的黑洞：迟早会有一条出路。有——通过子白洞。
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