跌入黑洞的任何物體將被轉(zhuǎn)化為全息圖像，或者撞到“世界末日”的防火墻，物理學(xué)家目前仍然在爭論無言結(jié)局的“黑洞旅行”，跌入黑洞物體的最終命運(yùn)。電影《星際穿越》中的主角庫珀非常及時(shí)地逃脫了黑洞，他看到自己的女兒墨菲到了生命的最后時(shí)辰。一些科學(xué)影迷認(rèn)為影片以生動的故事演繹了天體物理學(xué)的原理，在學(xué)校的課堂講解“太空物理學(xué)”的知識將能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣。

很多科學(xué)家在現(xiàn)實(shí)意義上相信，任何物體一旦跌入“萬丈深淵”的黑洞都將“粉身碎骨”，然而，新的研究顯示了黑洞可能不是物體的“超級粉碎機(jī)”，或在毀滅物體的過程中“不留下一片云彩”，它不是剿滅一切物體的巨型怪物?！拌F骨錚錚”的黑洞似乎有“柔情似水”的一面，與人們想象中的吞沒和毀滅的象征不同，當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者跌入黑洞時(shí)可能在毫無感知的情況下被吸附成一張全息圖像。科學(xué)家最近的研究成果挑戰(zhàn)了競爭對手的理論，任何一位跌入黑洞的探險(xiǎn)者將無所知覺地撞向一道“防火墻”，成為黑洞實(shí)驗(yàn)的“殉道者”。

40年前，斯蒂芬·霍金提出了震驚科學(xué)界的見解，黑洞實(shí)際上不黑，經(jīng)典物理學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為，任何跌入黑洞視界的物體絕無脫離的可能，霍金的見解表明，黑洞的量子效應(yīng)產(chǎn)生了持續(xù)的輻射，不幸的是，對于典型天體物理學(xué)意義的黑洞而言，黑洞輻射的溫度遠(yuǎn)低于宇宙微波背景輻射，現(xiàn)有的測量技術(shù)不能探測黑洞輻射的量級?；艚鸬挠?jì)算結(jié)果令人困惑，一個(gè)持續(xù)釋放輻射的黑洞最終在蒸發(fā)中失去全部物質(zhì)，即使我們測量了黑洞的微弱輻射，也不可能計(jì)算它最初的形成方式，這違反了量子力學(xué)的重要原理，信息既不能消失、也不能創(chuàng)生。

考察“霍金輻射”的另一種方法是它對“決定論”觀點(diǎn)的影響，決定論的觀點(diǎn)認(rèn)為，宇宙在任何給定時(shí)刻的狀態(tài)由任何其它給定時(shí)刻的狀態(tài)唯一確定，人們得以在天文學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上追溯宇宙演化的原因。從量子力學(xué)和愛因斯坦引力理論的融合中也許能產(chǎn)生新的決定論，這對很多物理學(xué)家來說幾乎代表了最高的物理學(xué)目標(biāo)，似乎是“不可能的使命”。黑洞物理學(xué)家構(gòu)建了檢驗(yàn)任何潛在的量子引力理論的平臺，無論怎樣的“五花八門”理論都必須解釋一個(gè)謎題：在記錄黑洞歷史的信息中發(fā)生了什么？

科學(xué)家用了20多年的時(shí)間尋求信息難題的解決思路，一種觀點(diǎn)認(rèn)為，儲存在黑洞的信息與黑洞的表面積符合特定的比例，黑洞的表面積表現(xiàn)為二維時(shí)空，而不是三維時(shí)空的概念，量子引力理論解釋了信息與黑洞表面積的比例關(guān)系。量子引力的世界無需存在引力因素，三維空間從二維世界重新構(gòu)造，非常符合全息圖像的描述。

弦理論對量子引力進(jìn)行了大量研究，弦理論以同樣的方式顯示了全息原理的有效性，物理學(xué)家應(yīng)用全息原理描述了黑洞在無引力的二維世界的蒸發(fā)過程，以量子力學(xué)的通常規(guī)則進(jìn)行的描述符合決定論的觀點(diǎn)，對黑洞歷史的輻射編碼上存在小的不完美性。全息原理證明了黑洞的信息不會丟失，而追尋霍金原初觀點(diǎn)的錯(cuò)誤極其困難。

存在黑洞的“毛絨球”與“防火墻”兩種理論，精確描述黑洞的量子理論顯得困難重重，2003年，薩米爾·馬瑟提出了一種觀點(diǎn)，黑洞也許是“毛絨絨”的球體，沒有銳利的視界，沿黑洞視界區(qū)域發(fā)生的量子漲落記錄了黑洞的歷史信息。馬瑟的理論假說解決了黑洞信息丟失的悖論，然而，他的理論構(gòu)想招來了一系列批評的聲音，批評者認(rèn)為他的理論包含一種含義，當(dāng)某位探路者跌入“毛絨球”的黑洞時(shí)，他（她）與跌入了由愛因斯坦廣義相對論描述的黑洞的另一位探路者將有極不同的探險(xiǎn)體驗(yàn)，“愛因斯坦黑洞”不是奇異填充物的“毛球”，它是引力場的“空心洞”。

根據(jù)廣義相對論的推論，一旦探路者或發(fā)現(xiàn)者穿越了黑洞視界或黑洞表面，探路者或發(fā)現(xiàn)者將會一直穿越到越來越深的黑洞內(nèi)部，他（她）對黑洞時(shí)空的彎曲感受十分強(qiáng)烈，時(shí)間和空間的坐標(biāo)似乎發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，探路者除了“疲于奔命”地行進(jìn)，別無其它選擇，直到抵達(dá)黑洞中心的“奇點(diǎn)”，人們已知的一切物理學(xué)規(guī)律在黑洞的奇點(diǎn)停止了作用，探路者的“無知者無畏”成了唯一的精神寄托，然而，在物理現(xiàn)實(shí)的意義上，在抵達(dá)“奇點(diǎn)”之前，探路者的心臟早已停止了跳動，在黑洞旅行的最早期死去，“出師未捷身先死”。黑洞視界的巨大潮汐力將探路者磨成粉碎，甚至不給探路者留下痛苦的時(shí)間。

在馬瑟構(gòu)想的由量子引力理論描述的黑洞中，任何一位探路者跌進(jìn)黑洞后將會撞上一道“防火墻”，頃刻之間毀滅自己，“防火墻理論”遭到了眾多科學(xué)人士的批評，它對黑洞視界的描述與廣義相對論的觀點(diǎn)存在極大不同，馬瑟認(rèn)為，對黑洞視界以外的某位觀測者來說，任何一位跌入“毛絨球黑洞”的探路者看起來好像任何一位跌入了“愛因斯坦黑洞”的探路者，他們在兩種性質(zhì)的黑洞的旅行體驗(yàn)極為不同。其他研究黑洞“防火墻理論”、“毛絨球理論”的物理學(xué)家對黑洞特征的分析依賴給定的樣態(tài)。

對非常特別的黑洞“毛絨球”，馬瑟簡潔明了地進(jìn)行了物理描述，特別的“毛絨球”與天體物理學(xué)家在觀測中描述的“毛絨球”極為不同。探路者跌入黑洞的“思想實(shí)驗(yàn)”還將繼續(xù)進(jìn)行，爭論的關(guān)鍵問題不在于雙方的冷嘲熱諷，而在于分清雙方爭論的本質(zhì)。黑洞的視界區(qū)域被重新構(gòu)造成全息圖像，這是如何發(fā)生的？如何精確地描述發(fā)生的過程？

（編譯：2015-6-29）