霍金最后的论文发表

斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的最后一篇论文刚刚由他的同事在预印本杂志arXiv上发表。研究小组在霍金3月去世前几天完成了这项研究。

这是霍金花了几十年时间思考的一个概念：黑洞信息悖论系列论文中的第三篇。这就是它的来龙去脉：

黑洞密度极高，时空扭曲的物体可以在恒星碰撞或巨型恒星自毁时形成。经典物理学认为没有什么东西能逃过黑洞，即使是光。但是在20世纪70年代，霍金提出黑洞可能有一个温度，可能会慢慢地泄漏出量子粒子。这种“霍金辐射”效应意味着，最终，黑洞将蒸发，留下一个真空，对于每个蒸发的黑洞来说，不管它在生命周期中吃了什么，它看起来都是一样的。[宇宙：大爆炸到现在的10个简单步骤]

这个想法提出了一个问题：在黑洞的一生中，它以天体的形式吞噬了很多信息，但这些信息去了哪里？物理学定律规定不应丢失任何信息：如果过去存在信息，我们就应该能够恢复它。因此，这一悖论

在2016年，霍金和他的团队提出黑洞可能有由光子（轻粒子）或引力子（假设的重力粒子）组成的“软毛”，至少存储了其中一些信息，Live Science先前报道。这些软毛围绕着黑洞的“事件视界”（event horizon）——一个任何东西，甚至光都无法逃逸的边界。

在新的论文中，霍金和他的团队发现了一种机制——它依赖于尚未证实的假设——来计算软毛可以携带的信息量。”它与斯蒂芬墓碑上刻着的著名公式一致，”资深作家安德鲁·斯特罗明格在一封电子邮件中告诉《现场科学》。他所指的公式被称为“霍金方程”，它描述了黑洞如何发射霍金辐射。

当黑洞吞下一个物体时，它的温度应该改变，这意味着它的熵或粒子的无序性也必须改变（更高的温度意味着粒子移动得更快，这意味着更多的混乱）。在这项新的研究中，霍金和他的同事们证明了“软毛”确实可以记录黑洞的熵，据《卫报》报道，

霍金的另一位同事，剑桥大学理论物理学教授马尔科姆·佩里告诉《卫报》，已故物理学家“知道”黑洞熵的最终结果在他死前的工作，当佩里几天前向他解释时，“他只是露出了一个巨大的微笑。”

对于这些软毛是如何存储信息，以及它们是否存储了被黑洞吞噬的全部或部分信息，仍有很多未知。

“这是一个极好的进展，“但我们还有很多工作要做，”斯特明格说，

最初发表在《生命科学》杂志上，

在英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）去世3天后，霍金最后的科学贡献也为世人所知。英国《泰晤士报》3月18日报道，霍金在去世前两周提交了最后一篇论文，其中提出了为寻找“多元宇宙”证据进行太空探测的数学方法。如果这些证据在霍金的有生之年就能找到，那他很有可能将得到诺贝尔奖。

这篇论文的合著者是比利时鲁汶大学理论物理学教授赫托格（Thomas Hertog），他在2周前与霍金见面，得到了霍金对论文的最终认可。目前，这篇论文正在一本知名学术期刊接受审阅。

论文研究的问题自1983年以来就使霍金困扰不已。当时，他和另一名物理学家哈特尔（James Hartle）一起提出了“宇宙无边界”理论，描述了宇宙是如何由大爆炸而出现的。在这一理论中，宇宙是瞬间从一个小点扩张成我们今天所见到的宏大宇宙的原型。但理论也预测，还发生过无限多次的大爆炸，每次都会创造一个不同的宇宙。

数学悖论使这一想法无法通过实验来验证。赫托格说，他和霍金希望把“多元宇宙”的概念变成能够检测的科学框架。

但霍金最后的理论也带有悲剧色彩，预测说当所有恒星都失去能量后，我们的宇宙将在黑暗中消失。

霍金的新研究在宇宙学家中受到了争议。霍金的朋友、加拿大圆周理论物理研究所（Perimeter Institute）主任图尔克（Neil Turok）表示，他至今仍不能理解，为什么霍金会觉得这个设想很有趣。

但也有其他科学家认为霍金的研究具有突破性意义，这可能是第一次能够通过实验来验证的相关理论。英国杜伦大学教授弗兰克（Carlos Frenk）表示，宇宙膨胀表明应该有许多个宇宙，但至今人们都无法进行测量。霍金的新论文则表明，多元宇宙在我们所在的宇宙的背景辐射中留下了印记，我们可以通过宇宙飞船上的探测器来检测，而这将“深深改变人们对自己在宇宙中位置的看法”。

弗兰克还提出，探测任务应该被命名为“霍金宇宙探测计划”（Hawking Space Probe）。

霍金的合作者赫托格则表示：“这就是斯蒂芬（·霍金），他敢于去往《星际迷航》（美国著名科幻电视剧）都不敢涉足的地方。”