一篇有趣的新论文称，虫洞可以帮助解决臭名昭著的黑洞悖论

信息穿过黑洞的事件视界后会发生什么？ 有人建议工程虫洞可能会帮助我们解决这个棘手的问题——但至少可以说，数学很棘手。

在新的研究中，一个国际物理学家团队提出了一种解决方法，以更好地了解黑洞坍缩如何避免破坏量子物理学的基本定律（稍后会详细介绍）。

虽然非常理论化，但这项工作表明我们在寻求解决这些问题时可能会错过一些事情 广义相对论 与量子力学。

“我们发现了一种新的时空几何结构，它具有在传统计算中被忽视的虫洞状结构，” 物理学家 Kanato Goto 说： 来自康奈尔大学和日本理化学研究所。

“使用这种新几何计算的熵给出了完全不同的结果。”

黑洞信息悖论是爱因斯坦广义相对论与量子力学之间尚未解决的矛盾之一。

在广义相对论下，黑洞的视界被认为是不归路。 超过临界点的一切都被黑洞的引力井无情地覆盖着，宇宙中的任何速度，甚至真空中的光速，都不足以达到逃逸速度。 没了，就这样。 丰满。 不可逆转。

然后它出现了 斯蒂芬霍金 在 1970 年代，这表明当考虑到量子力学时， 黑洞 毕竟它可以发射辐射。

根据该理论，这是由于黑洞干扰了周围粒子的波状特性，导致它在随着黑洞变小而变得更热的温度下发光。

最终，这种辉光应该使黑洞缩小到零。

“这被称为黑洞蒸发，因为黑洞正在缩小，就像蒸发水滴一样，” 后藤解释.

由于“耀斑”与最初发生在黑洞中的情况不同，因此插入蒸发黑洞的任何东西似乎都永远消失了。 但根据量子力学，信息不能简单地从宇宙中消失。 许多物理学家发现了这种信息以某种方式被编码的可能性 霍金辐射.

Goto 和他的团队想通过计算以数学方式探索这个想法 无法 黑洞周围的霍金辐射。 这是系统中扰动的度量，可用于诊断霍金辐射中的信息丢失。

根据 1993. 论文 物理学家唐·佩奇（Don Page）认为，如果湍流逆转，随着黑洞的消失熵降为零，则应该避免信息丢失悖论。 不幸的是，量子力学中没有任何东西允许这种逆转发生。

进入一个虫洞，或者至少是一个在非常特定的宇宙模型下的虫洞的数学复制品。 这是弯曲时空片的两个区域之间的连接，有点类似于横跨山谷的桥梁。

Goto 说，以这种方式结合黑洞来思考它为我们提供了一种计算霍金辐射熵的不同方法。

“虫洞将黑洞内部和辐射连接到外部，就像一座桥梁” 他解释说.

当团队使用虫洞模型进行计算时，他们的结果与页面熵​​曲线相匹配。 这表明黑洞事件视界之外的信息可能根本不会永远丢失。

但是，当然，仍然存在一些问题。 在这些问题得到解答之前，我们不能认为黑洞信息悖论得到了最终解决。

“我们仍然不知道信息如何通过辐射传播的潜在机制，” 后藤 说. “我们需要一个量子引力理论。”

搜索发表于 高能物理学杂志.