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第7章 太空中的洞黑洞（第10页）

只要这些粒子相遇并很快相互毁灭或称湮灭，大自然就对这些粒子视而不见，根本不关心创造粒子的能量来自何方。

这有点像十几岁的孩子偷偷开走父亲的车在外面过夜，只要在父亲发现之前把车开回车库就没问题一样。

霍金早前发现，当黑洞合并（merger）时，合并黑洞的视界面积总是大于前两个黑洞的面积之和。

以色列物理学家雅各布·贝肯斯坦（Jastein）推测，黑洞的表面积代表了黑洞的熵（entropy）。

熵是关于热和运动的理论，也就是热力学中的一个属性，支撑着物理、化学和许多其他领域，并且熵总是在增加的。

但熵只适用于热体，怎么与黑洞有关系呢？

霍金找到了为什么热力学适用于黑洞的答案：黑洞是热的。

证据就是黑洞会发热，即发射霍金辐射。

此发现的意义在于，在黑洞的视界上，三大物理学理论相遇了——爱因斯坦的引力理论、量子理论和热力学。

这是统一这三大理论的道路上迈出的试探性的第一步，引力理论、量子理论和热力学的统一绝对是物理学的圣杯。

然而，霍金辐射引发了一个严重的问题，下面让我们来看看哪里出了问题。

根据黑洞的特性，我们知道粒子不可能来自黑洞内部，因为没有任何东西可以逃脱视界内部的引力。

那么，粒子就产生在视界之外。

创造这些粒子的能量必定来自某处，或许就来自黑洞本身的引力能。

伴随着霍金辐射，引力能不断减小，导致黑洞逐渐缩小。

恒星大小的黑洞的霍金辐射极其微弱。

但随着黑洞逐渐变小，辐射会变得越来越强烈。

直到最后，黑洞在耀眼的闪光中发生爆炸。

鉴于这种蒸发（evaporation）所需的时间比宇宙当前的年龄长得多，探究其蒸发似乎没什么意义，但并非没有意义。

信息不能被摧毁是物理学的基石。

要完整地描述最初坍缩形成黑洞的恒星，就需要记录构成它的大量亚原子粒子的类型和位置。

但是，一旦黑洞蒸发了，就什么都没有了。

所以，最终的问题是：信息去哪里了？

目前的推测是，黑洞的视界并不像爱因斯坦的引力理论所说的那样平滑、毫无特征，相反，其在微观尺度上表现得粗糙、不规则，正是这些斑块和凹凸不平储存了产生黑洞的恒星的信息。

由于霍金辐射恰好发生在黑洞视界上的真空中，理所当然地受到了那层薄膜的微观起伏的影响。

这些起伏对辐射进行调制，就像无线电台流行音乐节目的载波一样。

通过这种方式，前恒星的信息被不可磨灭地烙印在霍金辐射上，并传送到了宇宙中。

信息并未丢失，最珍贵的物理定律之一还完好无损。

自从默丁和韦伯斯特于1971年在天鹅座X-1上发现第一个黑洞以来，又发现了一些疑似黑洞，总数不到25个。

其实，早在10年前的1963年，人们就发现了一种不同类型的黑洞。

起初，人们认为超大质量的黑洞只出现在活动星系中，在这些占不规则星系总数1%的星系中，类星体是最引人注目的。

但是，在20世纪90年代，天文学家利用美国国家航空航天局在地球轨道上的哈勃太空望远镜（HubbleSpaceTelescope）发现，几乎每个星系的中心都潜伏着一个超大质量黑洞。

银河系中心的那颗叫作人马座A*（SagittariusA*），个头儿比较小，质量只有太阳的430万倍。

至于为什么每个星系中都有一个超大质量黑洞，仍然是宇宙学中最大的未解之谜之一。

尽管有观测证据表明黑洞的存在，但都是间接的证据。