英國知名物理學家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）一生致力研究逾40年的「黑洞信息悖論（black hole information paradox）」，由英國劍橋大學和美國哈佛大學等教授組成的團隊3日發布最新一份報告，該報告指出信息進入黑洞後不會完全遺失。

黑洞信息悖論與愛因斯坦（Albert Einstein）1915年提出的廣義相對論（general relativity）有關，而史帝芬·霍金1970年代起投入研究黑洞後，於1975年提出霍金輻射（Hawking radiation）將導致黑洞蒸發而消失，輻射出來的粒子也不會攜帶任何黑洞內部的線索，導致其中的資訊將永遠消失。

不過霍金之後推翻自己的說法，在一篇論文當中提到黑洞的「事件視界 （event horizon）」的量子微擾可能可以允許資訊從黑洞中逃出。現在霍金的研究團隊認為，黑洞的熵 （entropy）可能會被環繞在「事件視界」邊緣的光子（photon）所留存下來。

#citylis Stephen Hawking's final scientific paper released deals with 'the information paradox' https://t.co/lLzGfN6n12

— Tomb Raider Slash (@tashtom) October 11, 2018

黑洞的柔軟毛髮

霍金1971年發表了3篇論文，第2篇論文部分證明了美國物理學者惠勒（John Wheeler）的無毛定理，意即黑洞只具有質量、角動量、電荷這3種性質，其他的信息則全數喪失。

所謂黑洞的「柔軟毛髮（soft hair）」指的是黑洞「事件視界」邊緣的光子，那些光子可能儲存了黑洞的熵值。霍金等人研究黑洞的「柔軟毛髮」，為的是解決一個懸疑半世紀的悖論：物質掉進黑洞後，資訊去哪了？

The information paradox is perhaps the most puzzling problem in fundamental theoretical physics today. It was discovered by Stephen Hawking 43 years ago, and until recently has puzzled many. https://t.co/33adoL80jj

— RedshiftLive (@RedshiftLive) October 11, 2018

根據這份最新報告，霍金與團隊成員認為「柔軟毛髮」可以儲存黑洞熵，並提供了計算方式。不過這項報告還不是此悖論的終點，團隊裡的劍橋大學教授佩里（Malcolm Perry）表示，「我們不知道黑洞熵是否包含了進入黑洞的物體的所有資訊，所以這只是長征的第一步。」

除此之外，佩里與團隊成員還要需要解釋，這些資訊是如何被保存在「柔軟毛髮」中，以及如何在黑洞蒸發時逃逸出來。佩里表示即使「柔軟毛髮」儲存了99％的信息也不算是解決黑洞信息悖論，強調他們必須找出信息「百分百」留存下來的證明。

假設有待論證

史蒂芬·霍金3月14日於英國過世。就在霍金逝世的前幾天，佩里還在哈佛與同事斯特明格（Andrew Strominger）一起工作。那時佩里不知道霍金將走至人生盡頭，致電給他告知最新進展。佩里事後回想，那可能是霍金生前最後一次學術交流。

「要跟史蒂芬對話很困難，我開著擴音器解釋最新進展，他只給了一個大大的微笑。我告訴他我們得到一定成果，而他知道最終結果了。」佩里回憶道。

Why is the black hole information loss paradox a problem? https://t.co/6qVXHalbiT pic.twitter.com/TvxSa2N23a

— Forbes Science (@ForbesScience) October 9, 2018

霍金的學生、英國南安普敦大學（Southampton University）教授泰勒（Marika Taylor）說，「論文裡做了很多假設，接下去他們必須要證明這些假設是有理的。」

美國普林斯頓高等研究院的理論物理學者麥德席納（Juan Maldacena）也說道，「霍金指出黑洞是有溫度的。我們都知道一般物體的溫度與系統的微觀組成的運動有關，比如氣體分子運動得越快，氣溫就越高。黑洞中的這些微觀成分是什麼還不清楚，也不知道它們是如何存在於黑洞視界的。」