黑洞信息悖论是什么？
艺术家对黑洞的描绘。美国宇航局戈达德太空飞行中心宇宙真的很喜欢它的信息。它不喜欢创造新的信息，它不喜欢破坏任何现有的信息。事实上，“kdSPE”“kdsPS”是一个词太弱了。据我们所知（我们已经非常非常努力地进行了检查），信息既没有被创造，也没有被破坏：整个宇宙中的信息只是持续存在。
除了在黑洞中。哇哦。让我们解释一下。
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信息超载，首先，我们需要确定“信息”是什么意思，以及为什么应该保留它。物理学受决定论的支配：我们可以利用物理学定律来预测一个系统的未来行为。这就是物理学的全部观点。无论是一个盒子里的粒子，复杂的化学反应，还是整个宇宙，我们的物理知识都能让我们做出坚定、可靠的预测，把我们的知识从现在带到未来。
和同样的技术让我们能够挖掘过去。如果我们知道关于一个系统的所有知识，那么延伸到未来的同样的物理定律也会延伸到过去——我们可以向前或向后运行时钟，看看这个系统已经或将以同样轻松的方式运行。
正是这种可逆性使我们能够实现信息被保留的飞跃。如果我知道一个系统的一切——所有粒子的位置和速度，它们的自旋和电荷，以及所有其他的东西——那么物理定律告诉我所有这些粒子在过去和未来的行为。因此，系统的原始信息——所有关于它的信息——都会随着时间的推移而保留下来；它只是重新排列，而不是创建或销毁。
再见，再见黑洞乍一看，黑洞似乎已经足够天真地对待信息了。物质连同它们的信息一起落入黑洞。从一个外部观察者的角度来看（也就是说，我们从远处安全地观察），任何东西都不会落入黑洞——它只是被粘贴到表面上（当然比这要复杂一点，但这足以理解当前的困境）。这种情况对于信息来说并没有什么大不了的，信息既不会被创造也不会被破坏。
除了黑洞蒸发的时候，这就产生了一个小问题。
就像史蒂芬霍金在20世纪70年代首次发现的那样，黑洞并不完全是黑色的。它们的确有一点点发光。更重要的是，这个方便命名的霍金辐射是完全热的。这只是随机的热量，就像你的身体散发出来的一样。
这意味着辐射的数量和温度只取决于黑洞的质量、自旋和电荷。没有别的了：不管你把什么东西扔进黑洞，从书本到猫到宇宙飞船，它的霍金辐射都会保持不变。
很好，很漂亮；表面的信息仍然在那里，管它自己的事。但当黑洞产生霍金辐射时，它会失去能量，这意味着它会失去质量。。。这意味着它最终会消失，连同它携带的所有信息。
所以如果信息没有随着霍金辐射泄漏出去，黑洞消失了，那么所有的信息会发生什么呢因此，悖论。
拯救的新物理学
我们没有解决黑洞信息悖论的方法，但这并没有阻止满眼星星的理论家们在过去几十年里想出许多潜在的解决方案。
也许，例如，信息终究会被保留下来。虽然这似乎是一个简单的陈述，但它涉及重写几乎所有已知的物理。黑洞是我们在保存信息的过程中遇到麻烦的唯一地方，所以我们所有的物理知识真的值得重新发明吗为了适应这种特殊情况？然而，我们以前不得不重写所有的物理学，所以这不像是第一次，黑洞是非常引人注目的物体。
或者霍金辐射可能并不是它被破解的全部。也许不知何故，粘在黑洞表面的信息最终会进入发射的辐射中。也许霍金最初的分析过于简单，通过对辐射的仔细观察，我们可以费力地重建掉的书、猫和宇宙飞船。虽然这将拯救所有已知的物理，但没有人能够找到一个令人满意的方法来实现这一点，你知道的，
也许信息不会粘在表面上，而是在黑洞蒸发结束时留在某种易碎的块金中。听起来很不错，但我们几乎不知道这到底是怎么回事。或者可能是更疯狂的事情，比如信息被导入另一个宇宙或在时间上循环。
这个悖论的令人兴奋之处在于所有潜在的答案都会导致新的物理学。不管怎样，如果我们解决了这个悖论，我们将通过学习一些关于宇宙的新知识来做到这一点。
3个巨大的问题黑洞图像并没有回答你所有关于新黑洞图像的问题答案黑洞照片可以通过空间望远镜变得更加清晰保罗M萨特是俄亥俄州立大学的天体物理学家，主持《问一个太空人》和《太空广播》和《你在宇宙中的位置》的作者萨特为《太空专家之声：评论与洞察力》贡献了这篇文章。
通过收听“黑洞信息悖论是什么”这一集了解更多信息在Ask A Spaceman播客上，可在iTunes和网站://Ask A Spaceman上找到。感谢彼得G.的问题，导致这篇文章！在Twitter上使用AskASpaceman或关注Paul@PaulMattSutter和facebook/PaulMattSutter来问你自己的问题。在Twitter@Spacedotcom和Facebook上关注我们
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