黑洞,或许并不存在

在今天的物理学界，黑洞理论已经成为被广泛接受的主流。

在现代广义相对论中，黑洞是宇宙空间内存在的一种密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇异天体。它是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生自身引力坍缩而产生的。由于它类似热力学上完全不反射光线的黑体，所以被命名为“黑洞”。

它可以产生巨大的引力，以至于任何物质一旦进入到它的引力临界点（即黑洞的边界，也叫黑洞视界），便再无法逃脱，就连传播速度最快的光也逃逸不出。因此，人们无法直接观察到黑洞，科学家也只能对其内部结构提出各种理论猜想。

黑洞把自己隐藏起来的“武器”是时空弯曲。根据广义相对论，时空会在引力场作用下发生弯曲。这时候，光虽然仍然沿着任意两点间的最短光程传播，但相对而言，它已经弯曲。在经过大密度的天体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。由于黑洞的存在，被它挡着的恒星发出的光，有一部分会落入黑洞中而消失，但另一部分光线则会通过弯曲的时空，绕过黑洞而到达地球――也就是说，我们只能观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样。

当代著名物理学家斯蒂芬・霍金是现代黑洞理论的创立者之一。1974年，他考查了黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像天体一样发出辐射。1976年，霍金提出了著名的“黑洞信息悖论”，即黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息，一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后，黑洞内部的信息也就不知去向。

然而量子物理学的发展，让黑洞的存在变得“可疑”。现代量子物理学认定物质信息是永远不会完全消失的，这就与霍金提出的黑洞理论存在相悖之处。

其实，霍金也一直在思考黑洞是否存在。今年1月22日，72岁的霍金再次震惊了国际物理学界，他指出：由于找不到黑洞的确切视界，因此经典理论上的黑洞是不存在的。

霍金说，物质和能量在被黑洞困住一段时间后，又会被重新释放到宇宙中。他承认自己最初有关黑洞视界的认识是有缺陷的――光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞的核心“奇点”时，它的运动就像人在跑步机上奔跑一样，慢慢地通过向外辐射而收缩。这与量子力学理论表明能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的有了共通之处。

霍金提出，黑洞附近的量子效应使得时空涨落极其猛烈，因此不可能存在一条绝对清晰的分界线，也就不存在一落进去就再也逃不出来的所谓“事件视界”。取而代之的是，一个被称为“表面视界”的全新概念。在这个视界的表面，企图逃离黑洞核心奇点的光线，将被悬浮。信息只是暂时被囚禁在其中，终有一天，随着“表面视界”的消失，被囚禁的信息会以另一种几乎无法辨认的方式被释放出来。

假如霍金的这一最新理论未来被证明是正确的，那么原则上来说，一切物质最终都可以逃离黑洞，于是严格的传统意义上的黑洞也就不复存在了。

（《光明日报》2014年2月20日）